資源簡介

一、主題單元規劃思維導圖
二、單元目標
(一)課標要求
1.知道簡單機械,探究并了解杠桿的平衡條件。
2.知道機械效率。了解提高機械效率的意義和途徑。
3.能說出人類使用的一些機械。了解機械的使用對社會發展的作用。
(二)核心素養要求
1.通過生活實例和實驗探究,認識杠桿、滑輪等機械,了解使用的各種簡單機械的特點。
2.知道杠桿、滑輪等簡單機械的使用方法,通過分析和作圖,掌握不同機械的使用特點。
3.知道探究杠桿平衡條件的實驗過程,會用杠桿的平衡條件分析、計算簡單問題。
4.正確認識使用機械做功過程中的有用功、總功和額外功,并會正確計算三種功。
5.會正確測量杠桿、斜面、滑輪組的機械效率,正確分析提高機械效率的方法,并會正確計算機械效率。
6.知道影響杠桿、滑輪組、斜面等機械的機械效率的因素,知道提高機械效率的方法。
杠桿
第1課時　杠桿及杠桿的平衡條件
教材分析
一、課標分析
通過實驗,認識杠桿。
二、內容和地位分析
“杠桿”一課,是八年級《物理》第十二章的第一節內容,是學生在比較熟練掌握力學相關知識后進行的,是對以往力學知識綜合運用的體現,也是后面將要學習的滑輪知識的基礎。
本節內容屬于一級主題“運動和相互作用”下二級主題“機械運動和力”中2.2.6知道簡單機械。探究并了解杠桿的平衡條件,在跨學科實踐中5.1.1能發現日常生活中與物理學有關的問題,提出解決方案。
學情分析
學生通過有關力的知識的學習,對力的知識、物體運動與力的關系、平衡概念等有比較深刻的認識;另外學生已學會了天平的調節,這些都為學習本節做好了鋪墊。學生對力臂的概念容易依靠經驗存在錯誤認知,因此,教師要設置出學生感興趣的活動、布置合適的任務,鼓勵學生積極地去觀察、討論、猜想、探究。
在整體的教學中通過實驗和多媒體使用,以實驗為基礎、感性認識為依托,使學生利用已有知識解決新的問題,完成本節內容的學習。
教學目標
1.能識別出杠桿,并能準確找出支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂,會畫力臂。
2.能夠從機械平衡的角度認識杠桿的平衡。
3.通過觀察桿秤的實驗,體驗剪刀、瓶起子等工具的使用,發展歸納總結,提升建構物理模型的能力。
4.通過體驗和實驗,構建力臂的概念,發展科學推理和質疑創新的能力。
核心素養
1.在學習、探究、運用知識解釋現象、解決問題的過程中,尊重事實,敢于質疑,勇于創新。
2.了解我國古代桿秤的使用原理,培養學生的文化自信,激發學生學習的熱情。
重點難點
重點:探究杠桿的平衡條件。
難點:正確畫出杠桿的力臂。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:認識杠桿 【課前引入】介紹生活中的杠桿。 【教學過程】 1.引導學生看書,了解撬棒。 2.判斷下列工具是不是杠桿,并說明理由。 3.教師指導,引導學生根據自學內容,對給出的事例進行分析。 4.引導學生分析這些杠桿的使用。 5.教師總結杠桿的概念并板書:能夠在力的作用下繞著一個固定點轉動的硬棒就是杠桿。 【自主完成】 1.自學課本第76頁,認識杠桿的特點和杠桿的五要素。 2.根據杠桿的特點,自主判斷所給工具是不是杠桿。 【小組合作】互相交流自己對于所給工具是不是杠桿的判斷,對于有爭議的問題進行討論,確定小組最終交流結果,準備展示內容。 【交流展示】學生上臺判斷分析,展示工具的使用過程,說明該工具是不是杠桿。 1.撬棒是杠桿。以小石頭為支點,在大石頭和人給它施加的力的作用下可以轉動。 2.蹺蹺板是杠桿。以支架與板接觸處為支點,在兩邊的人給它施加的力的作用下可以轉動。 3.剪刀是杠桿。以刀刃交叉處為支點,在人手和被剪的物體給它施加的力的作用下可以轉動。 4.羊角錘是杠桿。以錘頭與板面接觸處為支點,在人和釘子給它施加的力的作用下可以轉動。 5.核桃鉗是杠桿。以頂端連接處為支點,在核桃和人給它施加的力的作用下可以轉動。 6.鑷子是杠桿。以其尾部連接處為支點,在人手和被夾物體給它施加的力的作用下可以轉動。 　　認識杠桿。 結合生活實例認識杠桿。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:認識杠桿的五要素 1.教師指導學生回答問題過程中,引導學生理解杠桿的五要素。 2.引導學生理解力臂的含義。 3.指導學生學會找杠桿的支點、動力、阻力,并學會畫動力臂和阻力臂。 4.教師總結杠桿的五要素。 (1)支點:杠桿可以繞其轉動的點O。 (2)動力:使杠桿轉動的力F1。 (3)阻力:阻礙杠桿轉動的力F2。 (4)動力臂:從支點O 到動力F1作用線的距離l1。 (5)阻力臂:從支點O 到阻力F2作用線的距離l2。 5.教師引導學生畫力臂,示范力臂的畫法。 6.教師引導學生總結畫力臂的步驟:首先找點,然后找線,最后畫垂線段。 7.教師強調辨析: (1)力的作用線:過作用點,沿力的方向作虛線。 【自主完成】 1.在撬棒圖中標出五要素:支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂。 2.結合撬棒理解支點和力的含義。 (1)支點:杠桿可以繞其轉動的點(O)。 (2)動力:使杠桿轉動的力F1。 (3)阻力:阻礙杠桿轉動的力F2。 3.理解力臂的含義。 (1)動力臂:支點到動力作用線的距離l1。 (2)阻力臂:支點到阻力作用線的距離l2。 【交流展示】 1.畫杠桿的力臂:學生展示,分析畫力臂的方法。 2.理解力臂:從支點到力的作用線的距離。 3.總結力臂的畫法:作垂線段。 【鞏固練習】 1.練習畫不同杠桿情境中的力臂。 　　突出力臂的概念,認識不同杠桿的五要素。 引導學生理解動力臂和阻力臂。 引導學生辨析:杠桿的力臂是“支點到力的作用線的距離”,不是“支點到作用點的距離”。 引導學生分析杠桿的五要素,會分析動力、動力臂和阻力、阻力臂。 引導學生會畫力臂,作圖訓練。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:認識杠桿的五要素 (2)力臂:支點到作用線的垂直距離,不是支點到作用點的距離。 (3)未用三角板作圖,導致力臂與力的作用線不垂直。 (4)將力的作用線畫成實線。 8.教師設計問題,引導學生動手畫圖,鞏固練習,當堂訓練。 2.完成下圖中各力的力臂。 　　教師強調作力臂的步驟,明確力臂是支點到力的作用線的垂線段。
環節三:探究杠桿的平衡條件 (一)問題引導 問題1:我們在探究二力平衡實驗時,桌面上的小車有幾種平衡狀態 問題2:轉動的杠桿有幾種平衡狀態 問題3:要想探究力與力臂的關系,我們有幾種方法 問題4:力臂如何測量 杠桿傾斜靜止時能否直接用杠桿上的刻度尺測量力臂 (二)小組合作:設計實驗步驟。 引導學生小組一起設計實驗步驟,并進行實驗。 交流展示:展示實驗過程,并進行詳細的解釋。 1.要讓杠桿在水平位置平衡,可以方便測量力臂。 2.鉤碼的拉力是杠桿受到的動力和阻力。 小組合作探究杠桿的平衡條件實驗。 1.交流分析,設計實驗步驟。完成探究實驗操作(如圖): (1)調節杠桿在水平位置平衡。 (2)在杠桿的兩側分別掛上鉤碼,移動兩側鉤碼的位置使杠桿重新平衡,記錄兩個力和力臂。 思考:正確測量力臂的方法。 (3)改變鉤碼的個數,再次讓杠桿在水平位置平衡,記錄力和力臂。 (4)將數據填入表中,分析F1、l1、F2、l2的數據關系。 (5)問題思考:在圖甲中B點和圖乙中C點分別掛彈簧測力計,示數各為多少 　　探究杠桿的平衡條件實驗。 引導學生經歷探究過程。 進行實驗操作,分析總結結論,得出杠桿的平衡條件,加強學生的 探究能力: (1)提高動手操作能力。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節三:探究杠桿的平衡條件 　　3.在杠桿上掛上鉤碼,移動鉤碼的位置使杠桿重新平衡,記錄此時的兩個力和力臂。 4.改變鉤碼的個數,再次讓杠桿在水平位置平衡,記錄力和力臂。 5.實驗結論:F1l1=F2l2。 例.如圖所示,畫出動力的力臂。若物體重 60 N,OA=40 cm,OB=30 cm,圖中杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計的拉力F是多大 2.小組討論分析數據,找出關系。 3.得出實驗結論:F1l1=F2l2。 學生解答: 1.學生動手,畫出杠桿的動力臂。 2.學生先獨立思考,再動手解題:根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2得,彈簧測力計的拉力F1===80 N。 　　(2)提高實驗設計能力。 (3)提高觀察現象、分析數據能力。 (4)提高總結結論能力。 通過例題分析,引導學生確定杠桿的力臂;會運用杠桿的平衡條件正確分析、解決問題。
課堂練習 相關練習
課堂小結 本節課你學到了什么 有哪些收獲呢
板書設計 第1節　杠桿 第1課時　杠桿及杠桿的平衡條件 一、杠桿:能夠在力的作用下繞著一個固定點轉動的硬棒就是杠桿。 二、杠桿的五要素 　　支點(O)
動力(F1)
阻力(F2)
動力臂(l1)
阻力臂(l2) 三、杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2。
作業布置 1.第十二章第1節第1課時。 2.動手動腦學物理第2題。 3.結合杠桿知識,制作簡易桿秤。

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