沪科版八年级全册第一节 科学探究：杠杆的平衡条件教案及反思

杠杆的平衡条件

一、学习目标

1．知识与能力技能

（1）知道什么是杠杆，能从常见的工具和简单机械中识别杠杆；

（2）知道杠杆的一些名词术语：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂；

（3）理解杠杆的平衡条件，并能解决一些简单的问题。

（4）通过实验操作和分析培养学生的观察分析实验现象的能力和抽象思维能力。

2．过程与方法技能

（1）通过实例认识杠杆，会分析杠杆的几个概念，会正确画出力臂。

（2）让学生经历“探究杠杆平衡条件”的过程。学习分析实验现象、寻找数据间的规律从中归纳出实验结论的一般方法。

3．情感态度与价值观

学生通过实验的操作和分析培养实事求是的科学态度；体验科学探究的乐趣，认识科学探究中必须有合作精神；了解杠杆在生活中的应用，进一步认识物理是有用的，提高学习物理的兴趣。

二、授课类型：实验探究课

三、课时安排：2课时

四、实验设备：网络教室、铁架台、杠杆、钩码、重垂线、直角尺等

五、教学重点：认识杠杆、探究杠杆平衡条件。

六、教学难点：识别生活中常见的杠杆，理解力臂的概念。

七、教学过程

1、复习引入新课

通过古希腊的伟大的科学家阿基米德的事迹和豪言壮语：“给我一个支点，我就能够移动地球”。利用阿基米德撬地球的图片，初步让学生注意到人的手作用在硬棒上使棒转动的力、地球压在硬棒阻碍硬棒转动的力，中间还有一个支撑着杠杆的点，从而先引出今天要讲的新内容。

2、杠杆

（1）认识杠杆

上面先所述引出杠杆三个基本概念：

支点 ( O ) ：杠杆绕着转动的固定点。
动力 ( F1 ) ：使杠杆转动的力。
阻力 ( F2 ) ：阻碍杠杆转动的力。

再向学生介绍一篇报道：小小弹簧秤，称出大象重——杭州动物园上演现代版曹冲称象。周老师利用称量只有20公斤的弹簧秤，称出了一头毛重约2.4吨的大象。引出另外两个物理量——动力臂和阻力臂。

动力臂 ( L1 ) ：支点到动力作用线的距离。

阻力臂 ( L2 ) ：支点到阻力作用线的距离。

由周老师成功称象的故事提出问题：为什么小小的弹簧秤能称起如此巨大的象？阿基米德的设想和周老师的成功称象究竟是为什么？他们都擅长使用工具，这就是我们今天要学习的——杠杆。

让学生思考，然后找出图中杠杆的共同特征——都能绕一固定点转动。

教师再通过课件演示，以脚刹车板、和实验用的杠杆为例，让学生练习找出五个物理量及其画法。 并利用网络通信方法收集学生做练习的情况，教师进行分析、点评，主要讲解杠杆的五要素，让学生知道如何测量其力臂，化解实验难点。

杠杆在力的作用下，它在某个位置静止，这时杠杆处于平衡状态，我们通常使用的杠杆都是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用的，那么杆杠的平衡条件是什么呢？引导学生提出猜想和假设，杠杆的平衡条件可能跟动力、动力臂与阻力、阻力臂有关系。

（2）杆杠的平衡条件

我们现在大家分组来探究一下杠杆平衡的条件。

每2人一组实验，给出实验器材，要求讨论如何设计这个实验，要记录什么数据。要求学生把测得的数据填在课件表格对应位置。

实验步骤如下：

①将杠杆挂在铁架台上，让杠杆平衡 ( 静止 )；

②在杠杆支点左边挂一定量的钩码，在支点右边也挂上钩码，直至杠杆平衡为止；

③移动左右两端钩码的位置，让杠杆再次平衡；

④重复多做几次平衡实验，得到不同数据；

⑤将数据记录提交。

开始实验，完成探究任务。用视频循环播放整个实验的过程，以便学生遇到障碍时对照学习。 

教师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，引导学生自己去分析、解决问题。

完成实验后，收集所有学生的实验数据，与学生一起分析数据，讨论在误差允许范围内，通过数据可得到什么结论 ( 杠杆平衡的条件 ) 。

教师提出各种猜想，加减乘除关系都可。引导学生由实验结果发现杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。由此得到式子：F1· l1= F2· l2 。这就是杠杆的平衡条件。在总结出杠杆平衡条件的基础上，再分析个别组学生做得出错误数据的原因。

3、课堂小结

通过下面例子来复习总结我们今天学习的内容：

4、课堂练习

1、画出下图中 F＇和 F＂的力臂，并比较杠杆平衡时 F' 与 F＂的大小。

2、根据左图的情况在右图中画出支点及动阻力臂

3、下图所示杠杆，OA 长20cm，AB 长60cm，现在 A 处挂一重200N的物体，若使 B 处的弹簧秤示数最小，弹簧秤的方向怎样？弹簧秤的示数是多少？

八、布置作业

同学们课后再对有关这节课的知识进行讨论与交流，每个小组把实验过程和结果写成实验报告，准备下节课在班上报告实验过程中出现的问题、如何解决以及最后的实验结果。

九、板书设计

杠杆的平衡条件

一、       杠杆的概念

一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。

二、       杠杆的几个物理量名词

动力 ( F1 ) ：使杠杆转动的力。
阻力 ( F2 ) ：阻碍杠杆转动的力。

支点 ( O ) ：杠杆绕着转动的固定点。
动力臂 ( L1 ) ：支点到动力作用线的距离。
阻力臂 ( L2 ) ：支点到阻力作用线的距离。

三、       杠杆的平衡条件：F1 l1=F2 l2