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教學(xué)資料參考范本 九年級物理上冊 第十一章《簡單機(jī)械和功》一、杠桿教案 蘇科版 撰寫人：__________________ 時(shí) 間：__________________ [設(shè)計(jì)思想] 從學(xué)科的角度而言，杠桿是一種簡單機(jī)械。從認(rèn)知的角度而言，杠桿是一種模型。遵循“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的設(shè)計(jì)理念并考慮學(xué)生對模型的認(rèn)知規(guī)律。本課在設(shè)計(jì)時(shí)首先通過實(shí)物創(chuàng)設(shè)認(rèn)知表象，通過對表象的歸納建立認(rèn)知圖式，建構(gòu)杠桿模型。再利用生活中杠桿的應(yīng)用實(shí)例，引入杠桿平衡條件研究的必要性，在此基礎(chǔ)上組織學(xué)生進(jìn)行杠桿平衡條件的研究并得出杠桿平衡條件。最后結(jié)合杠桿平衡條件探討杠桿的分類及科學(xué)使用問題。通過上述教學(xué)安排，以期學(xué)生達(dá)成如下學(xué)習(xí)目標(biāo)。 1、能在實(shí)際場景中識(shí)別杠桿、能說出與杠桿有關(guān)的名詞。 2、會(huì)畫出杠桿中的力和力臂的圖示。 3、經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程并得到杠桿的平衡條件。 4、能用杠桿的平衡條件對杠桿進(jìn)行分類并描述實(shí)際問題。 [教學(xué)準(zhǔn)備] 釘有圖釘?shù)哪緣K、螺絲刀、墊木、老虎鉗、羊角錘、杠桿、鉤碼、彈簧測力計(jì)、鐵架臺(tái)等。 [教學(xué)過程] 教學(xué)流程 主講教師活動(dòng) 現(xiàn)場教師活動(dòng) 學(xué)生 活動(dòng) 備注 課題引入 （講）人有一雙靈巧的手，但是人力是有限的。 （出示）釘有圖釘?shù)哪緣K。請學(xué)生嘗試用手拔出圖釘。 （講）如果我們有一些工具可能操作起來就比較方便了。 （出示）螺絲刀、墊木、老虎鉗、羊角錘。讓學(xué)生選擇器材嘗試操作。 組織學(xué)生選擇器材拔圖釘。 用手不能拔出。 用螺絲刀將圖釘“撬”出。 “從生活走向物理”，引語隱含機(jī)械的作用。 認(rèn)識(shí)杠桿 （問題1）螺絲刀在撬圖釘時(shí)做何種運(yùn)動(dòng)？ （問題2）生活中還有類似的工具嗎？ （PPT演示）用撬棒撬石頭、蹺蹺板、壓水井。 （講）在物理學(xué)中，將一根在力的作用下可以繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱作杠桿。這個(gè)固定點(diǎn)叫做杠桿的支點(diǎn)。 （問題3）作用在杠桿上的力的作用效果是使杠桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。這種效果可能同哪些因素有關(guān)呢？ （出示）撬棒撬石頭。 （講）以撬石頭為例，石頭對杠桿產(chǎn)生的阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力F2的大小；人對杠桿施加的使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力F1的大小。 （問題4）還有什么因素會(huì)影響撬棒轉(zhuǎn)動(dòng)效果呢 ？ （實(shí)驗(yàn)）圖中F1 、F2均能使杠桿處 于平衡狀態(tài)， 老虎鉗剪鋼絲；羊角錘拔鐵釘?shù)妊菔緦?shí)驗(yàn) 組織學(xué)生思考 實(shí)驗(yàn) 演示 在老師的引導(dǎo)下歸納：螺絲刀在力的作用下圍繞固定的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。 參與分析并討論。 突出“轉(zhuǎn)動(dòng)”和圍繞“固定的點(diǎn)” 通過列舉實(shí)物構(gòu)建認(rèn)知圖式，逐步構(gòu)建杠桿模型。 教學(xué)流程 主講教師活動(dòng) 現(xiàn)場教師活動(dòng) 學(xué)生 活動(dòng) 備注 認(rèn)識(shí)杠桿 （問題5）仔細(xì)尋找一下，它們有什么共同點(diǎn)呢？ （歸納）支點(diǎn)O到F1和F2的垂直距離相等。在物理學(xué)中把支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離叫做力臂。 （問題6）請畫出蹺蹺板、壓水井中力臂圖示 （問題7）壓水井中動(dòng)力F1的大小由什么決定？ 猜想：動(dòng)力臂L1；阻力F2，阻力臂L2。 （講）使用機(jī)械時(shí)，我們往往需要定量的計(jì)算。 為了便于獲得定量的規(guī)律，我們讓杠桿處于靜止?fàn)顣r(shí)進(jìn)行研究。當(dāng)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，我們就說杠桿處于平衡狀態(tài)。 組織學(xué)生思考 書本相關(guān)內(nèi)容 組織學(xué)生作圖并糾錯(cuò) 討論分析 學(xué)生作圖 通過探究，了解決定轉(zhuǎn)動(dòng)效果的另外一種重要因素：力臂，從而突破難點(diǎn)。加深對杠桿要素的理解。 探究杠桿 平衡條件 （出示）實(shí)驗(yàn)器材。鉤碼、杠桿、彈簧測力計(jì)、鐵架臺(tái)。如圖。 思考題：為了便于讀取力臂，圖中杠桿應(yīng)該在 位置平衡 （講）實(shí)驗(yàn)中，我們在杠桿的左端掛上鉤碼，在杠桿的右端用彈簧測力計(jì)豎直向下拉動(dòng)，使杠桿維持水平平衡；實(shí)驗(yàn)中將鉤碼施加的力定為阻力，將彈簧測力計(jì)施加的力定為動(dòng)力。 實(shí)驗(yàn)步驟 步驟一：調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)。 （注意：實(shí)驗(yàn)過程中不再調(diào)節(jié)平衡螺母） 步驟二：選定鉤碼和彈簧測力計(jì)的位置，改變鉤碼的數(shù)目，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化。讀出一組數(shù)據(jù)記入表格中。 實(shí)驗(yàn)小結(jié)1：動(dòng)力臂、阻力臂不變，增大阻力，則動(dòng)力 。 步驟三：保證鉤碼的數(shù)量和位置不變，改變彈簧測力計(jì)的位置，彈簧測力計(jì)的示數(shù)有何種變化？讀出一組數(shù)據(jù)記入表格中。 實(shí)驗(yàn)小結(jié)2：阻力及阻力臂不變，動(dòng)力臂增長，則動(dòng)力 。 步驟四：鉤碼數(shù)量和彈簧測力計(jì)的位置保持不變，改變鉤碼的位置，彈簧測力計(jì)的示數(shù)有何變化？讀出一組數(shù)據(jù)記入表格中。 實(shí)驗(yàn)小結(jié)3：阻力及動(dòng)力臂不變，阻力臂越短。則動(dòng)力 參考數(shù)據(jù)： 測量 序號(hào) F1/N L1/cm F2/N L1/cm F1 L1 /Ncm F2L2 /Ncm ① 4 10 2 20 ② 2 20 2 20 ③ 1 20 2 10 （問題8）分析比較表中的數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力 指導(dǎo)學(xué)生安裝實(shí)驗(yàn)器材 按照步驟說明進(jìn)行同步演示，并組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 指導(dǎo)學(xué)生讀數(shù)并填表并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小結(jié)。 討論并在教師的指導(dǎo)下得出：應(yīng)該保持杠桿在水平位置平衡。 實(shí)驗(yàn)操作并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小結(jié)。 小結(jié)1：增大； 小結(jié)2：減小； 小結(jié)3：減小。 探究主要由學(xué)生完成。 為提高探究的效度教師在探究方法及探究內(nèi)容上給予針對性的指導(dǎo)。 探究中以杠桿的有關(guān)名詞來闡述探究的結(jié)果，一是強(qiáng)化杠桿模型，另一方面引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理語言。 教學(xué)流程 主講教師活動(dòng) 現(xiàn)場教師活動(dòng) 學(xué)生 活動(dòng) 備注 探究杠桿 平衡條件 F1、、動(dòng)力臂L1、阻力F2、阻力臂L2之間有何關(guān)系嗎？ （問題9）結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們能對杠桿的使用進(jìn)行簡單的分類嗎？它們各自的特點(diǎn)是什么？ 小結(jié)：杠桿可以分為三類： 附： 杠桿分類表 力臂關(guān)系 力的大小 特 點(diǎn) 應(yīng)用舉例 L1 ＜L1 F1 ＞F2 省力杠桿 老虎鉗 L1 ＝L1 F1 ＝F2 等臂杠桿 蹺蹺板 L1 ＞L1 F1 ＜F2 費(fèi)力杠桿 食物夾 其中費(fèi)力杠桿可以減少動(dòng)力點(diǎn)移動(dòng)的距離。 （講）杠桿的平衡條件也被稱為杠桿原理。它揭示了我們在使用杠桿類機(jī)械時(shí)所用到的力學(xué)規(guī)律。（講2）這是一條古老的定律，這條物理規(guī)律最早是由古西臘的學(xué)者阿基米德(公元前287-前212)總結(jié)出的。為了形象地說明它的價(jià)值，阿基米德曾說“只要給我一個(gè)支點(diǎn)，我就可以移動(dòng)地球”。 組織學(xué)生討論。 指導(dǎo)學(xué)生比較力臂的長度和力的大小 歸納得出杠桿的平衡條件F1 L1= F2L2 在老師的引導(dǎo)下比較得出杠桿分類和特點(diǎn)。 通過歸納、比較和對杠桿進(jìn)行分類，更好地理解杠桿的平衡條件。 杠桿平衡條件的應(yīng)用 （問題1）你能對下列杠桿進(jìn)行分類嗎？見書本第5頁圖11-6。 （問題2）探討生活中的剪刀。 （問題3）彈簧測力計(jì)能測大像的重嗎？ 播放：杠桿 組織學(xué)生討論 學(xué)生討論做答，教師點(diǎn)評。 強(qiáng)化對杠桿平衡條件的理解、拓寬知識(shí)視野 本課 小節(jié) （出示）本節(jié)概念圖 課后作業(yè)：1、閱讀書本第7頁內(nèi)容，找出三處人體中的杠桿，并說明種類。。 指導(dǎo)學(xué)生做概念圖并闡述概念內(nèi)容 批閱作業(yè)，矯正作業(yè)中的錯(cuò)誤 構(gòu)圖并回答圖中的內(nèi)容 系統(tǒng)疏理知識(shí)并進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用鞏固，構(gòu)建知識(shí)體系。 5 / 5