第 10 章第 1 节，科学探究：杠杆的均衡条件（第 1 课）
教学目标
(一)知识与技能：
1.了解杠杆。
2.了解日常生活中常用的杠杆
3.了解杠杆的均衡条件及其应用。
（二）流程与方法：
1.体验绘制杠杆图的过程，了解科学的抽象方法
2.观察和操作杠杆并体验其效果
3.体验探索杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、发现数据模式以及得出实验结论的一般方法。
(3) 情感、态度和价值观：
1、关心杠杆在生活、生产、自然现象中的应用。
2.乐于发现和分析周围生活中的各种杠杆，有利用杠杆促进工作的意识，明白科学探究必须有合作精神。
（四）教学重点和难点：
1.重点：了解力臂和杠杆的平衡条件。
2.难点：理解并画出力臂，并通过实验让学生总结杠杆的平衡条件。
教学流程：
1. 创建场景并引入问题：
1.同学们，今天老师在课堂上给你们带来了一些小礼物。 虽然不是什么贵重的东西，但毕竟是我的想法。 （把糖果放进礼盒里）
2.（拿出礼盒想打开，但打不开）谁能帮忙？ （讲台桌上还准备了螺丝刀、钥匙、筷子等工具）
3. 请学生上台演示。 （学生可以使用螺丝刀或其他工具打开盒子）
4.我没想到这把螺丝刀还能这么用。 （将盒子里的糖果奖励给上台的同学）
2. 研究成果和新知识的呈现：
1、会使用工具是聪明的标志。 刚才这个学生为什么能用螺丝刀撬开盒子呢？ 学习了今天的知识，大家就会明白其中的道理。
2. 请仔细观察以下工具。 它们在使用时有什么共同点？ （观看课件，老师可以演示刚才打开礼盒的过程）
3.引导学生得出结论：在力的作用下能绕固定点转动的硬杆称为杠杆。
4、刚才螺丝刀打开盒子时，螺丝在螺丝刀的作用力下绕着盒子边缘移动并旋转。 螺丝刀还形成了杠杆。 事实上，我们对杠杆并不陌生。 人体中有一些杠杆。 老师举了一个例子：当你手里拿着某个东西时，你的手臂就形成了一个杠杆。 当你抬头看黑板时，你的头也形成了一个杠杆。 根据杠杆的定义，日常生活中你还知道哪些杠杆？ 让学生们说说吧。 （课件展示）
5、为了进一步理解杠杆，我们必须了解一些与杠杆相关的物理量。 这些就是杠杆的五个要素。
6、老师身边有一个拉杆（先将拉杆调整到水平位置以保持平衡）。 现在我们来了解一下与杠杆相关的物理量。
(1)当我们转动杠杆时，其周围的固定点称为支点，用字母O表示。
(2)在杠杆左侧挂一个钩码并说明：这个能使杠杆转动的力称为动力，用F1表示。
(3)在杠杆右侧挂一个钩码，表明这个力阻碍了杠杆的转动。 它称为电阻，用F2表示。
(4)功率和电阻是相对而言的。 我也可以说，右边的钩子所施加的使杠杆转动的力就是动力。 左边钩码所施加的力阻碍了杠杆的转动，是阻力。
7. 我们来了解一下另外两个相关的物理量。
(1)动力臂：支点到动力作用线的距离。
(2)阻力臂：支点到阻力作用线的距离。
(3)同学们请注意：这里的力臂是指支点到力作用线的距离，而不是支点到力作用点的距离。 从数学角度解释点到线的距离是什么，方便学生理解。 老师演示黑板上的图画，让学生了解力臂的概念，知道当力的方向或作用点改变时，力臂也会改变。
8、我们用撬棍撬开石头初中物理杠杆平衡，来分析一下杠杆的各个要素。
9.练习：画出杠杆的动力臂和阻力臂。
10、总结：画杠杆臂是杠杆方面的一个较难的知识点，需要特别注意。 我们画力臂时，首先要找到支点，画出力的作用线，然后从支点画出重力作用线的垂直线，最后标出垂直脚和力臂。
3.课堂实验增强体验：
1. 观看孩子和父亲玩跷跷板的动画，问：为什么父亲总是先落地？ 要解决这个问题，我们需要探索：杠杆的均衡条件。 既然杠杆在力和阻力的作用下处于静止状态（或匀速旋转），我们就说杠杆处于平衡状态。
2.现在老师在杠杆左侧挂了另一个钩子，杠杆失去了平衡。 从这个实验中你发现了什么？
（力的大小影响杠杆的平衡。）
3、除了力的大小外，还有哪些因素会影响杠杆的平衡？ 去掉添加的hook代码。 现在杠杆再次平衡。 我将右钩代码移离支点更远。 杠杆是否平衡？ 那么你发现了什么？
（力臂影响杠杆的平衡。）
4、现在我们知道力和力臂会影响杠杆的平衡，所以杠杆平衡需要条件。 那么力臂和力矩臂必须满足什么条件才能使杠杆达到平衡呢？
5.请大家思考一下，猜一猜。 询问学生的猜测。
6. 仅有猜想是不够的。 你能利用桌面上的设备设计合理的实验来验证你的猜想吗？ 询问个别学生。
7、杠杆有自重，那么支点在哪里合适呢？ （重心）如果杠杆倾斜了怎么办？ 我们需要调整杠杆在水平位置的平衡（以便可以在杠杆上直接读取力臂）。 调整方法为：从左到右、从右到左。
8、为了避免实验的偶然性，使实验更具普遍性，测量至少应进行3次。
9、邀请学生进行实验，将实验数据记录在表中，并向学生展示几组学生的实验结果。
10、得出结论：功率×功率臂=阻力×阻力臂F1×L1=F2×L2。 这就是阿基米德杠杆原理。 由此，阿基米德也说了一句豪迈的话：给我一个支点。 ，我可以移动整个地球。
11.既然你知道了杠杆平衡的条件，你能解释一下为什么爸爸总是先落地吗？ （问同学）
12.杠杆平衡原理在我们的日常生活中广泛应用。 曾经有一位物理老师用弹簧测力计测量了一头大象的重量？ 然后他计算了大象的质量。 你知道他是怎么测的吗？ 让学生思考答案（出示图片）并给出F1=200N，L1=9m，L2=0.06m。 使用 F1×L1=F2×L2初中物理杠杆平衡，让学生计算大象的重量 G= F2= 和质量 m=3t 。
4、发散思维的变异训练：
作业：课后练习P189---P190。
思考：1.杠杆均衡
(1)如果两端去掉相同的钩码，杠杆是否平衡？
(2) 如果钩码向支点移动相同的距离，杠杆是否平衡？
2、刚才的实验中，为了测量力臂，力的方向始终垂直向下。 如果力的方向
变化，力的大小会变化吗？ 为什么？
5、总结：
学习这门课你有什么收获？
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