《杠桿 第1課時(shí)》示范公開(kāi)課教學(xué)設(shè)計(jì)【初中物理蘇科版九年級(jí)上冊(cè)】

5/5《杠桿》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)1．知道什么是杠桿，能根據(jù)實(shí)物畫出杠桿示意圖。2．知道杠桿的平衡條件，會(huì)利用杠桿的平衡條件解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。3．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件，初步領(lǐng)會(huì)從具體到抽象的方法。4．通過(guò)了解杠桿在實(shí)際中的應(yīng)用，體會(huì)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)是有用的，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1．杠桿的平衡條件。2．運(yùn)用杠桿平衡條件分析相關(guān)問(wèn)題。教學(xué)難點(diǎn)力臂的概念及其畫法。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件教學(xué)過(guò)程引入新課古人建造宮殿時(shí)利用簡(jiǎn)單機(jī)械搬運(yùn)巨大的木料；我國(guó)古代利用桔槔在井上汲水；在現(xiàn)代建筑工地上，人們利用挖土機(jī)、起重機(jī)、吊車、鉗子等工具進(jìn)行勞動(dòng)。找一找這些工具有什么共同特點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生討論得出：(1)都可以看成硬棒；(2)工作過(guò)程都在轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中有一點(diǎn)是不動(dòng)的；(3)除了固定點(diǎn)不動(dòng)以外，還受到兩個(gè)力的作用，一個(gè)使它轉(zhuǎn)動(dòng)，另外一個(gè)阻礙它轉(zhuǎn)動(dòng)。講授新課一、什么是杠桿一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿。觀察小時(shí)候玩兒的蹺蹺板，是不是也具有這幾個(gè)特點(diǎn)？杠桿的五要素杠桿中有幾個(gè)重要的概念：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫做支點(diǎn)，從支點(diǎn)到力作用線的距離L1和L2叫做力臂；動(dòng)力的力臂叫動(dòng)力臂；阻力的力臂叫阻力臂；杠桿在動(dòng)力和阻力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，叫做平衡。如何正確作出杠桿的力臂呢?畫力臂的一般步驟是:（1）確定支點(diǎn)；（2）畫力的作用線（過(guò)F1、F2的直線）；（3）從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，垂足在力的作用線上；（4）標(biāo)出力臂。可簡(jiǎn)記為“一找點(diǎn)，二畫線，三作垂線段，四標(biāo)力臂”。二、杠桿的平衡條件（一）杠桿的平衡條件學(xué)生按照教材上的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，把測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入教材表格中。教師提醒學(xué)生要把懸掛點(diǎn)選在木尺的中心處，使用前要調(diào)節(jié)木尺平衡，鉤碼對(duì)木尺拉力的大小就等于鉤碼的重量，注意測(cè)準(zhǔn)鉤碼的重量和鉤碼到O點(diǎn)的距離。要多次改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)和它在木尺上的位置，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。老師在學(xué)生探究過(guò)程中進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提出，讓學(xué)生自己去分析、解決問(wèn)題。完成實(shí)驗(yàn)后，對(duì)杠桿的平衡條件提出各種猜想，加減乘除關(guān)系都可以。帶領(lǐng)學(xué)生來(lái)驗(yàn)證哪個(gè)關(guān)系成立，可能有學(xué)生得到其他關(guān)系式，但不適合所有數(shù)據(jù)，因此它不是杠桿的平衡條件。分析和論證分析表中收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力和阻力臂之間的數(shù)量關(guān)系，即可得出杠桿的平衡條件為動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂即F1×L1＝F2×L2對(duì)公式進(jìn)行變形可以得到比例式它的含義是：如果動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，那么動(dòng)力就是阻力的幾分之一。思考：為什么用較小的力可以撬起大石頭？為什么蹺蹺板上大人也會(huì)被小孩蹺起來(lái)？（二）杠桿的應(yīng)用幾個(gè)常用杠桿的動(dòng)力和阻力相應(yīng)的力臂，你能否對(duì)這些杠桿進(jìn)行分類呢?提示：比較動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)短，或根據(jù)是否省力進(jìn)行合理分類。杠桿可以分為:省力杠桿、費(fèi)力杠桿，另外還有一種等臂杠桿。1．省力杠桿:動(dòng)力臂大于阻力臂，動(dòng)力小于阻力，省力但費(fèi)距離。多媒體展示：撬棒示意圖。請(qǐng)同學(xué)們回答在日常生活中有哪些省力杠桿。出示省力杠桿如：鍘刀(圖)、瓶蓋起子(圖)、獨(dú)輪車(圖)。討論：阿基米德運(yùn)用了發(fā)散性思維設(shè)想如果動(dòng)力臂“無(wú)限長(zhǎng)”，就可以承受“無(wú)限大”的阻力，于是沉重的東西都可“撬動(dòng)”起來(lái)。但是如果阿基米德把地球撬起eq\f(1,10000)毫米那么一點(diǎn)的話，他就將在空中劃過(guò)一個(gè)很大很大的弧，一輩子也走不到頭。2．費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂，動(dòng)力大于阻力，費(fèi)力但省距離。多媒體展示：釣魚竿。請(qǐng)同學(xué)們回答在日常生活中有哪些費(fèi)力杠桿。出示費(fèi)力杠桿如：筷子、鑷子等。簡(jiǎn)介筷子：筷子，被外國(guó)人譽(yù)為“東方的文明”。是中華民族的國(guó)粹。它的使用，標(biāo)志著中華民族文明的進(jìn)步。美國(guó)哈佛大學(xué)一位人類學(xué)家認(rèn)為，中國(guó)最古老的筷子的出現(xiàn)，大約是在公元前1200多年以前，比西方人使用刀叉要早幾百年。3．等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂，動(dòng)力等于阻力。多媒體展示：天平。等臂杠桿最重要的應(yīng)用是天平。天平是支點(diǎn)在中間的等臂杠桿。思考：使用這三類杠桿各有什么好處?提示：生活中的杠桿有的是為了省力，有的是為了省距離，不同的杠桿有不同的目的。典題剖析例1下列工具在正常使用中，屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．啟瓶器B．切紙鍘刀C．食品夾D．羊角錘答案：C例2小陽(yáng)同學(xué)在做“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，他把杠桿掛在支架上，發(fā)現(xiàn)左端向下傾斜。（1）若使杠桿在___________位置平衡，需把平衡螺母向___________端調(diào)節(jié)。（2）如果在杠桿的A處掛三個(gè)相同的鉤碼，則在B處要掛___________個(gè)同樣的鉤碼，杠桿才能重新位置平衡。（3）若在C處掛6N的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)作用在B點(diǎn)，要使杠桿在水平位置平衡，最小拉力的方向應(yīng)該___________，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)__________。答案：（1）水平；右；（2）2；（3）豎直向上；2N例3如圖