八年级物理第二卷12.1杠杆教案(新教育版)

杠杆
            ——新授课
★整体设计说明★
本课由投影画面和杠杆实物引入课题，通过观察动画引入杠杆含义，通过作图引入杠杆的五要素，再设计实验探究杠杆的平衡条件，最后通过图片展示生活中的各种杠杆。这样是为了体现从生活走向物理，从物理走向社会，同时是为了激发学生的学习兴趣。
★教材分析★
杠杆是一种与生活实践密切相关的简单机械，涉及力的基本概念及应用。这一节是前几章力学知识的延续，也是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。本节内容由三部分构成，分别是：杠杆、杠杆的平衡条件、生活中的杠杆。
★教法建议★
为了使学生能较准确地画出力臂，教师有必要讲清力臂的概念，但课堂上不宜花费过多时间训练，否则会影响本节的重点。实验数据处理对学生难度较大，教师要注意根据学生的情况把握好分寸。
★学情分析★
学生已经从生活中获得较多的关于杠杆的感性认识；已经初步掌握物理实验探究的一般过程及方法；对力有所认识，知道力的三要素，会画力的示意图，有初步的作图能力。
★学法引导★
放手让学生动手做实验，认真观察，同时深入思考，然后小组同学之间相互讨论交流，归纳总结。这样来学习，既满足了学生的好奇心，也锻炼了动手能力、沟通能力，自然也加深了对内容的理解。
★三维目标★
1．知识与技能
（1）能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（2）能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆。
2．过程和方法
（1）会画杠杆的力臂，根据力臂判断杠杆的类型。
（2）通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件分析解决问题。
3．情感、态度与价值观
乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，了解杠杆在生活和生产中的应用，亲身感受物理知识源于生活又高于生活。
★重点难点★
重点：探究杠杆的平衡条件。
难点：画杠杆的力臂。
★课时安排★
1课时
★教学过程★
一、新课引入（约1分钟）
多媒体展示宇航员在太空修航天飞机、我们的祖先在建造宫殿时用硬木棒搬动巨大的木头的生动画面。
出示杠杆实物、多媒体展示杠杆动画引入新课。
【设计意图】通过杠杆实物与动画展示创设情境，激发兴趣，对杠杆形成感性认识。
二、新课讲解
（一）杠杆（约10分钟）
1．杠杆含义：
多媒体播放撬棒、压水机的柄和翘翘板动画。
教师：它们在运动过程中，有什么共同特点？
学生：都能转动。
学生：有一个点固定不动。
教师：这类简单机械叫杠杆，你能给杠杆下一个定义吗？
学生：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，就叫杠杆。
2．杠杆的五要素：
教师：为了方便描述杠杆，我们来看几个名词。
播放压水机压水过程动画，让学生观察。
教师：请同学们用草稿纸画出这个压水机的线条图。在图中标出杠杆绕着转动的点。
学生：作图。
教师：杠杆绕着转动的点O，叫支点。哪个力使杠杆转动起来。
学生：手对压柄的压力。
教师：这个压力的作用点在哪里？请画出这个力。
学生：作图。
教师：使杠杆转动的力F1，叫动力。哪个力阻碍杠杆转动。
学生：压柄末端的铁棒对压柄向下的拉力。
教师：这个拉力的作用点在哪里？请画出这个力。
学生：作图。
教师：阻碍杠杆转动的力F2，叫阻力。注意，动力和阻力都是杠杆受到的力，作用点都在杠杆上。
教师：下面再看两个名词，动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1；阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2。
教师：力的作用线是沿力的方向两边延长的直线。请画出动力和阻力的作用线。
学生：作图。
学生跟着教师一步一步画动力臂和阻力臂。
总结归纳杠杆的五要素。
【设计意图】通过观察动画归纳杠杆的共同特点，形象直观。通过多媒体投影画图分析杠杆五要素，脉络清晰。
（二）杠杆的平衡条件（约16分钟）
1．杠杆平衡：
教师：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。
演示实验。
教师：现在杠杆处于平衡状态，动力与阻力的大小相等吗？
学生：不相等。
教师：杠杆平衡与前面学的二力平衡条件相同吗？
学生：不相同。
教师：哪么杠杆在满足什么条件时才会平衡？杠杆的平衡与哪些因素有关？
学生：杠杆的平衡是由动力、阻力、动力臂和阻力臂共同决定。
2．实验探究：
学生阅读课文中“探究杠杆的平衡条件”部分。
教师：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
投影画图分析两种情况下的力臂。
教师：哪种情况下，力臂刚好等于支点到力的作用点的距离。
学生：水平平衡时。
教师：调节杠杆在水平位置平衡有什么好处？
学生：便于测量力臂。
学生分组实验，教师巡视指导。
引导学生分析处理数据，得出结论，杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
说明：这个平衡条件是阿基米德发现的杠杆原理。
【设计意图】通过演示实验区别杠杆平衡与二力平衡，便于理解区别。通过多媒体投影画图分析调节杠杆在水平位置的好处，形象直观。
（三）生活中的杠杆（约10分钟）
１．省力杠杆：
出示钢丝钳实物，展示钢丝钳图片。
教师：钢丝钳是不是杠杆，使用钢丝钳有什么好处？
学生：省力。
教师：像钢丝钳、撬棒这类能够省力的杠杆，叫省力杠杆。
投影画图分析钢丝钳的五要素，归纳省力杠杆的力、力臂及使用特点。
2．费力杠杆：
投影画图分析钓鱼杆的五要素。
教师：钓鱼杆是不是省力杠杆，为什么？
学生：不是，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，要费力。
教师：钓鱼杆是费力杠杆，可以省距离。
模仿演示用钓鱼杆钓鱼，让学生观察比较手和鱼移动距离大小关系。
3．等臂杠杆：
投影画图分析托盘天平的五要素，得出等臂杠杆。
4．三类杠杆：
列表归纳三类杠杆
分类    力臂大小    力的大小    使用特点
1．省力杠杆            
2．费力杠杆            
3．等臂杠杆            
5．生活中的杠杆：
投影图片展示生活或生产中的常见杠杆，学生进行分类：钢丝钳、钓鱼杆、羊角锤、开瓶器、食品夹、镊子、筷子、撬棒、船浆、托盘天平等。
【设计意图】通过多媒体投影画图分析三类杠杆，即不会浪费时间，又能使学生易于比较与理解，同时复习杠杆的五要素。通过大量杠杆图片，能加强学生对杠杆的感性认识。
三、课堂小结（约2分钟）
由学生归纳这节课学到的知识。
四、课堂例题（约4分钟）
１．下列杠杆属于费力杠杆的是（  ）
 
答案：B
２．如图所示，保持杠杆始终水平平衡，沿虚线方向改变弹簧测力计的拉力方向，弹簧测力计示数会变化吗，为什么？
 
通过实验得出答案：会变（先变小后变大），因为拉力的力臂会变化（先变大后变小）。
【设计意图】通过图片感知与区分生活中的常见杠杆。通过实验解题，加深学生对力臂的理解。
五、课外扩展（约2分钟）
视频播放：制作简易杆秤。
★板书设计★
杠杆
1．含义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。
2．五要素：支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2。
3．平衡条件（杠杆原理）：F1×l1＝F2×l2
4．三类杠杆：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
★教学反思★
本节课使用大量杠杆实物和杠杆图片，大大提高了学生对杠杆的感性认识。利用多媒体投影作图分析杠杆的五要素，能节约时间，突破难点。通过演示实验和学生实验突出了重点。