《杠杆》教学实录及反思

时间:2021-08-31

  教学目标

1、知识与技能

  (1)能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆,提取其共同特征,来认识杠杆。

  (2)能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。

  (3)能根据一定标准对杠杆使用、特点以及作用效果等进行分类。

  (4)能知道杠杆的一些应用。

2、过程与方法

  (1)通过观察和实验,了解杠杆的结构。

  (2)通过参与科学探究活动,能对杠杆的平衡进行猜想与假设,并设计出实验方案,对获得的信息进行处理,得出杠杆平衡的条件。

3、情感、态度与价值观

  培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣以及关注历史、关注科学的意识。

  教学重点内容

  杠杆概念的建立过程、杠杆平衡条件的探究及认识过程、杠杆概念和杠杆平衡条件的应用过程。

  教学准备

1、实验器材准备

  铁架台、光滑圆轴、带刻度的杠杆、钩码一盒、弹簧称、铅球、自制杠杆(能够让一质量为50克的钩码吊起一铅球)

2、课件准备

  古代埃及金字塔图(导入新课用)、猜测古代埃及人民建造金字塔的图、日常生活中的杠杆图、“大力士推小男孩”的漫画(供学生提出探究问题)、影片(一段日常生活中的杠杆应用录像)

  课堂实录及反思

一、创设情景,导入新课

  (投出一幅金字塔图。)

  师:同学们,请看大屏幕,这是一幅什么图?

  生:古代埃及的金字塔。

  师:作为世界七大奇迹之一的金字塔,它的建造多年来一直是个谜,其中,最主要的谜团是:古代埃及人民在没有现代工具的条件下,如何来搬运重达200多吨的石块呢?

  (投出课本古代埃及人民搬运石块图。)

  师:现在,人们利用物理知识对它的建造进行了科学的猜测:聪明的古代埃及人民就是利用如图所示的装置,把巨大的石块一步步地搬运到金字塔顶部的。以上只是人们的猜想,要解决问题光*猜想行不行?

  生:不行。

  师:那好,我们一起来模拟一下那段历史,通过实验来验证一下,怎么样?

  生:好(兴高采烈地)。

  (师出示自制教具:一省力杠杆、铅球、50克重的钩码)

  师:让铅球代表巨大的石块,让小小的钩码的拉力代表人的拉力,让这一装置代表如图所示装置,现在,就让这一小小的钩码把沉重的铅球吊起,相信吗?

  生:相信(但也有个别学生微微摇头表示不信)。

  师:好,咱们就让实验现象来证明吧,谁上来操作一下?

  (一生上讲台演示,钩码把铅球吊起,当学生吊起铅球时,教师指着这一装置问其他同学。)

  师:谁知道我们在物理上如何来称呼这类装置?

  生:杠杆。

  师:从这节课开始我们就来学习杠杆。

  (板书课题:12、4杠杆)

  [从学生熟悉的金字塔入手,并通过自制教具的模拟实验,成功地创设了情景,既激起学生浓厚的学习兴趣,又调动学生学习积极性,并激发起学生对古代文明的自豪感,渗透了情感教育。]

二、探究新知

一、认识杠杆

  师:日常生活中你见过或者使用过哪些杠杆?同位间或前后位间互相交流一下。

  (学生很积极地进行交流)

  师:谁起来说一下?

  生一:杆称、跷跷板

  生二:压井杠、撬撬棒

  (教师再补充几个例子并板书出这几种杠杆名称。)

  师:由此可见,杠杆在我们生活中处处可见,是我们生活上不可缺少的得力助手,现在,我们一起来认识一下杠杆。

  (师板书:一、认识杠杆)

  (投影出日常生活中常见的杠杆:杆称、跷跷板、压井杠、撬撬棒)

  师:请同学们观察一下这些常见杠杆,你能发现它们有哪些共同特征?同位间讨论一下。

  (学生观察、思考,然后同位间讨论并交流。)

  师:谁来说一下?

  生一:都有一个固定点。

  生二:都可以转动。

  生三:杠杆都受到两个力的作用。

  生四:杠杆的杆的组成材料都很硬。

  师:现在请同学们画出所投实物的示意图。

  (学生画示意图,教师巡视,找出学生典型的画法并投出。)

  师:这几位同学的示意图基本一样,唯独跷跷板的画法不一样,我们可不可以把跷跷板的示意图画成一条直线?

  生:可以。

  师:现在,你认为杠杆还有别的共同特征吗?

  生:都有一根硬棒。

  师:同学们回答的很好,你能不能根据杠杆的共同特征给它下个定义呢?

  生一:能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。

  生二:我认为应该是“在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。”

  (教师评价学生的回答并简要板书杠杆定义。)

  [当学生在自主探究中遇到困难时,教师及时地进行点拨和引导,保证了学生探究的顺利进行。]

二、使用杠杆

  师:通过刚才的学习我们知道杠杆实际就是一个能绕固定点转动的硬棒。你看,这个装置是杠杆吗?

  (出示实验室杠杆装置。)

  生:是杠杆

  师:认识了杠杆,想不想使用一下?

  生:想。

  师:好,现在我们就来使用杠杆。

  (教师板书:二、使用杠杆,并演示使用杠杆,在杠杆的左侧挂一钩码,右侧用一弹簧称在不同位置拉动杠杆。)

  师:你们发现我两次使用杠杆的过程中有哪些不同吗?

  生:拉力的大小、位置不同。

  师:为什么会出现这些不同呢?

  (学生迷惑,不知如何回答。)

  师:看来我们要使用杠杆,只知它是“一个能绕固定点转动的硬棒”是不够的,要解释上述现象,还需学习杠杆的更多知识。

  (演示:使杠杆一端挂钩码,一端用弹簧称拉着,并使杠杆处于静止。)

  师:现在杠杆处于什么运动状态?

  生:静止

  师:我们在物理上就把杠杆处于静止时的状态称为杠杆平衡。

  (板书:1、杠杆平衡)

  师:现在我再次使用杠杆,请同学们仔细观察。

  (演示弹簧称在不同位置时拉动杠杆的情况,再演示在同一位置用不同方向的拉力拉动杠杆的情况。)

  师:两次拉动杠杆时,杠杆处于平衡吗?

  生:杠杆处于平衡。

  师:每次的实验中有哪些不同现象发生?

  生:拉力的大小、拉力的方向、拉力的作用点。

  (师板书学生回答内容。)

  师:看来影响杠杆平衡的因素与拉力的大小、方向、作用点有关,为研究杠杆平衡时它们的关系,我们再来认识一下杠杆。

  (投影撬棒撬石头的例子。)

  师:现在,我们以撬棒为例,在撬棒上描述出影响杠杆平衡的因素。

  (师板书出撬棒撬石头的示意图。)

  师:所有的杠杆都有一个固定的支点,我们在物理上就把这一固定点称为“支点”,用“O”来表示。哪位同学能上来画出影响杠杆平衡的因素?

  (学生上黑板作出了影响杠杆平衡的因素。)

  师:为区别F1和F2的不同,谁能给这两个力起个名字,并说出原因?

  生:把F1称为动力,因为它能使杠杆转动,是主动的;把F2称为阻力,因为它阻碍杠杆转动,是被动的。

  师板书动力、阻力

  师:(师带头鼓掌)老师鼓掌的原因有两个:一是这位同学很善于动脑筋,二是回答得非常精彩。请同学们看图,力的方向实际上也就是力的作用线与杠杆的夹角θ,你们看,能把力的方向θ和力的作用点OA两个因素合成一个因素来研究吗?

  (学生表现得有点迷惑)

  师:你看我作一条辅助线,(过支点O向F1的作用线作垂线,交于点O),现在构成了一个RTΔOAC,角θ和OA、OC能否建立起联系呢?

  生:能。Sinθ=OC/OA。

  师:很好,上式也可写为OC=SinθOA,这样OC的变化就可代替OA、θ角的变化,我们在物理上把OC称为杠杆的力臂,谁能说一下力臂是怎样作的?

  (生重述力臂的作法。)

  师:刚才我们所作的是支点到力的动力作用线的距离,在物理上称为动力臂,那支点到阻力作用线的距离称为什么?

  生:阻力臂。

  (引导生作出阻力臂,并强调力的作用线是可延长或反向延长的,师简要板书动力臂、阻力臂的概念。)

  师:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂被称为杠杆的五要素。

  (教师用大括号把支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂括起来,并板书2、杠杆五要素)

  师:现在,请同学们把生活中常见杠杆的五要素描述出来。

  (师投出生活中常见杠杆实物图,学生练习杠杆五要素的画法,教师评析并矫正学生的不当做法。)

  [力臂的引入合情合理,学生很容易地认识到了力臂引入的必要性,学生学会了简化处理问题的方法]