第 10 章第 1 節，科學探究：杠桿的均衡條件（第 1 課）
教學目標
(一)知識與技能：
1.了解杠桿。
2.了解日常生活中常用的杠桿
3.了解杠桿的均衡條件及其應用。
（二）流程與方法：
1.體驗繪制杠桿圖的過程，了解科學的抽象方法
2.觀察和操作杠桿并體驗其效果
3.體驗探索杠桿平衡條件的過程，學會分析實驗現象、發現數據模式以及得出實驗結論的一般方法。
(3) 情感、態度和價值觀：
1、關心杠桿在生活、生產、自然現象中的應用。
2.樂于發現和分析周圍生活中的各種杠桿，有利用杠桿促進工作的意識，明白科學探究必須有合作精神。
（四）教學重點和難點：
1.重點：了解力臂和杠桿的平衡條件。
2.難點：理解并畫出力臂，并通過實驗讓學生總結杠桿的平衡條件。
教學流程：
1. 創建場景并引入問題：
1.同學們，今天老師在課堂上給你們帶來了一些小禮物。 雖然不是什么貴重的東西，但畢竟是我的想法。 （把糖果放進禮盒里）
2.（拿出禮盒想打開，但打不開）誰能幫忙？ （講臺桌上還準備了螺絲刀、鑰匙、筷子等工具）
3. 請學生上臺演示。 （學生可以使用螺絲刀或其他工具打開盒子）
4.我沒想到這把螺絲刀還能這么用。 （將盒子里的糖果獎勵給上臺的同學）
2. 研究成果和新知識的呈現：
1、會使用工具是聰明的標志。 剛才這個學生為什么能用螺絲刀撬開盒子呢？ 學習了今天的知識，大家就會明白其中的道理。
2. 請仔細觀察以下工具。 它們在使用時有什么共同點？ （觀看課件，老師可以演示剛才打開禮盒的過程）
3.引導學生得出結論：在力的作用下能繞固定點轉動的硬桿稱為杠桿。
4、剛才螺絲刀打開盒子時，螺絲在螺絲刀的作用力下繞著盒子邊緣移動并旋轉。 螺絲刀還形成了杠桿。 事實上，我們對杠桿并不陌生。 人體中有一些杠桿。 老師舉了一個例子：當你手里拿著某個東西時，你的手臂就形成了一個杠桿。 當你抬頭看黑板時，你的頭也形成了一個杠桿。 根據杠桿的定義，日常生活中你還知道哪些杠桿？ 讓學生們說說吧。 （課件展示）
5、為了進一步理解杠桿，我們必須了解一些與杠桿相關的物理量。 這些就是杠桿的五個要素。
6、老師身邊有一個拉桿（先將拉桿調整到水平位置以保持平衡）。 現在我們來了解一下與杠桿相關的物理量。
(1)當我們轉動杠桿時，其周圍的固定點稱為支點，用字母O表示。
(2)在杠桿左側掛一個鉤碼并說明：這個能使杠桿轉動的力稱為動力，用F1表示。
(3)在杠桿右側掛一個鉤碼，表明這個力阻礙了杠桿的轉動。 它稱為電阻，用F2表示。
(4)功率和電阻是相對而言的。 我也可以說，右邊的鉤子所施加的使杠桿轉動的力就是動力。 左邊鉤碼所施加的力阻礙了杠桿的轉動，是阻力。
7. 我們來了解一下另外兩個相關的物理量。
(1)動力臂：支點到動力作用線的距離。
(2)阻力臂：支點到阻力作用線的距離。
(3)同學們請注意：這里的力臂是指支點到力作用線的距離，而不是支點到力作用點的距離。 從數學角度解釋點到線的距離是什么，方便學生理解。 老師演示黑板上的圖畫，讓學生了解力臂的概念，知道當力的方向或作用點改變時，力臂也會改變。
8、我們用撬棍撬開石頭初中物理杠桿平衡，來分析一下杠桿的各個要素。
9.練習：畫出杠桿的動力臂和阻力臂。
10、總結：畫杠桿臂是杠桿方面的一個較難的知識點，需要特別注意。 我們畫力臂時，首先要找到支點，畫出力的作用線，然后從支點畫出重力作用線的垂直線，最后標出垂直腳和力臂。
3.課堂實驗增強體驗：
1. 觀看孩子和父親玩蹺蹺板的動畫，問：為什么父親總是先落地？ 要解決這個問題，我們需要探索：杠桿的均衡條件。 既然杠桿在力和阻力的作用下處于靜止狀態（或勻速旋轉），我們就說杠桿處于平衡狀態。
2.現在老師在杠桿左側掛了另一個鉤子，杠桿失去了平衡。 從這個實驗中你發現了什么？
（力的大小影響杠桿的平衡。）
3、除了力的大小外，還有哪些因素會影響杠桿的平衡？ 去掉添加的hook代碼。 現在杠桿再次平衡。 我將右鉤代碼移離支點更遠。 杠桿是否平衡？ 那么你發現了什么？
（力臂影響杠桿的平衡。）
4、現在我們知道力和力臂會影響杠桿的平衡，所以杠桿平衡需要條件。 那么力臂和力矩臂必須滿足什么條件才能使杠桿達到平衡呢？
5.請大家思考一下，猜一猜。 詢問學生的猜測。
6. 僅有猜想是不夠的。 你能利用桌面上的設備設計合理的實驗來驗證你的猜想嗎？ 詢問個別學生。
7、杠桿有自重，那么支點在哪里合適呢？ （重心）如果杠桿傾斜了怎么辦？ 我們需要調整杠桿在水平位置的平衡（以便可以在杠桿上直接讀取力臂）。 調整方法為：從左到右、從右到左。
8、為了避免實驗的偶然性，使實驗更具普遍性，測量至少應進行3次。
9、邀請學生進行實驗，將實驗數據記錄在表中，并向學生展示幾組學生的實驗結果。
10、得出結論：功率×功率臂=阻力×阻力臂F1×L1=F2×L2。 這就是阿基米德杠桿原理。 由此，阿基米德也說了一句豪邁的話：給我一個支點。 ，我可以移動整個地球。
11.既然你知道了杠桿平衡的條件，你能解釋一下為什么爸爸總是先落地嗎？ （問同學）
12.杠桿平衡原理在我們的日常生活中廣泛應用。 曾經有一位物理老師用彈簧測力計測量了一頭大象的重量？ 然后他計算了大象的質量。 你知道他是怎么測的嗎？ 讓學生思考答案（出示圖片）并給出F1=200N，L1=9m，L2=0.06m。 使用 F1×L1=F2×L2初中物理杠桿平衡，讓學生計算大象的重量 G= F2= 和質量 m=3t 。
4、發散思維的變異訓練：
作業：課后練習P189---P190。
思考：1.杠桿均衡
(1)如果兩端去掉相同的鉤碼，杠桿是否平衡？
(2) 如果鉤碼向支點移動相同的距離，杠桿是否平衡？
2、剛才的實驗中，為了測量力臂，力的方向始終垂直向下。 如果力的方向
變化，力的大小會變化嗎？ 為什么？
5、總結：
學習這門課你有什么收獲？
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