10.1科學探究：杠桿的平衡條件【教學目標】一、知識與技能知道什么是杠桿，能從常見的工具和簡單機械中識別出杠桿；理解支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂；知道杠桿平衡的條件；能根據實際需要正確選擇和使用杠桿。二、方法與過程經歷“探究杠桿平衡條件”的過程，參與科學探究活動，體驗科學探究的全過程。培養學生的觀察力、創造想象力；實驗操作能力和數據處理能力；三、情感態度價值觀體驗科學探究的樂趣，激起學生學習物理的興趣，培養學生認真、細致和實事求是的科學態度。【教學難點】1. 力臂的確定；2設計“探究杠桿平衡條件”的實驗方案【教學重點】探究杠桿平衡條件。【教學方法】實驗探究，引導創新。【教學過程】引入新課觀看古代戰爭的視頻，其中的兵器投石器是杠桿嗎？科學狂人的豪言壯語：“給我一個支點和立足點，我就能撬動地球！”同學們，阿基米德說的話有道理嗎？能做到嗎？學好這一課就知道答案。新授一認識杠桿活動1：分別用筆撬書本、用鑷子夾筆，用羊角錘起釘子、用剪刀剪紙在觀察的基礎上，思考討論：1這些工具在工作時有哪些共同特征？看哪個組找的多！討論、歸納各種杠桿的共同特征：（1）都能繞固定點轉動（2）都有力的作用（3）都是硬棒2導出杠桿的概念：杠桿：在力的作用下,能繞某一固定點轉動的硬棒 3.展示杠桿（起子、剪刀、扳子、天平、核桃夾等）圖片。提問：在現實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例呢？并說出其應用及特征。4認識杠桿的幾個概念 支點（O）: 是杠桿繞著轉動的的點動力 (F1) : 是使杠桿動的力阻力 (F2) : 是阻礙杠桿轉動的力。動力臂(L1): 是杠桿繞從支點到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2) : 是從支點到阻力作用線的垂直距離(力的作用線：過力的作用點，沿力的方向畫的直線，用虛線表示) 強調力臂的畫法：(教師示例)1、確定支點O（定支);2、沿力的方向畫力的作用線（有時需延長用虛線）（延線)3、從支點向力的作用線作垂線，標垂足，垂線用虛線；（作垂)4、用大括號標明力臂，并在旁邊標上 字母L1或L2 （括母)二、探究杠桿的平衡條件活動2：通過觀看蹺蹺板視頻，結合下圖思考：1. 你有哪些感興趣的問題？2.蹺蹺板在水平位置靜止由哪些因素決定？通過蹺蹺板平衡，認識杠桿平衡:當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們說杠桿平衡了。 實驗探究：杠桿的平衡條件1. 提出問題：杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？2. 猜想與假設：讓學生大膽提出猜想，如：F1+L1=F2+L2 F1/L1=F2/L2F1-L1=F2-L2 F1L1=F2L2教師帶領學生分析以上猜想，甄別那是明顯錯誤的猜想，如F1+L1=F2+L2 F1-L1=F2-L2，3.制定計劃與設計實驗設計實驗方案：（引導學生討論，實驗裝置中力的大小、力臂的大小最好能隨時知道。實驗探究前，應讓學生充分討論他們的探究方案。）實驗目的：探究杠桿的平衡條件實驗器材：杠桿、鐵架臺、鉤碼活動3：探究杠桿的平衡條件（1）將沒掛鉤碼的杠桿調節至在水平位置平衡。（如何調節）為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢？（因為這樣力臂的數值在杠桿上就能直接讀出或量出）實驗次數左邊右邊動力F1/N距離L1/cm阻力F2/N距離L2/cm123（2）在杠桿的兩邊分別掛上數目不同的鉤碼，調節鉤碼到O點距離，使杠桿水平靜止。（3）改變鉤碼個數并調節懸掛點到O點的距離，使杠桿處于水平靜止狀態。（重復3次）將各次實驗數據填寫入下表。4.進行實驗與收集證據實驗次數F1/NL1/cmF2/NL2/cm123分析判斷：在分析判斷過程中有可能出現F1+L1=F2+L2 的結論，要求學生認真分析數據，找到出錯的原因，為以后的學習和工作打下堅實的基礎。5.討論、交流、合作你的實驗結論與你的假設一致嗎？你的結論是什么？6.得出結論：杠桿的平衡條件是：動力動力臂阻力阻力臂 （F1L1=F2L2）小結和作業設計：學生總結本節課的學習收獲。課后練習鞏固所學知識。教學反思本節內容主要知識點有兩個，一是杠桿的定義及五要素，二是杠桿的平衡條件。其中重點是杠桿的平衡條件及其應用，也是本節的一個難點，需要進行大量的題目訓練，可以充分利用同步和配套