資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 物理 年級 九年級 學期 秋季
課題 杠桿
教科書 書 名：物理九年級上冊教材 出版社：江蘇鳳凰科學技術出版社
課標分析
本節課對應2022年版課標要求，具體可分解為三個方面的內容： （1）知道什么是杠桿； （2）探究并了解杠桿的平衡條件； （3）了解杠桿在我國古代的應用。
學情分析
學生經過一年的物理學習，已初步具備了物理學科的思維方法和能力，能嘗試解決物 理學科中的問題，但仍以形象思維為主，教學中應充分發揮生活情境的作用，借助蹺蹺板的事例層層遞進，激發學生學習的積極性和主動性，降低學生對抽象規律理解的難度，彌補學生問題分析和動手實驗能力的不足。 九年級的學生好奇心強，有強烈的求知欲，但他們對事物的認識還不夠全面，仍需借 助具體形象材料的支撐，通過曲臂杠桿的演示學生發現初步得出的結論具有偶然性，需要做進一步修正。
素養目標
物理觀念：通過操作、體驗和對杠桿實例的觀察，歸納出杠桿的定義；能在杠桿上找到支點、動力、阻力；建立力臂概念，能準確畫出杠桿的動力臂、阻力臂；知道杠桿的平衡條件． 科學思維：通過對力臂的認識過程，培養質疑的意識，發展推理論證的能力． 科學探究：經歷探究杠桿平衡條件的過程，培養基于證據得出結論并作出解釋的能力，培養對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力． 科學態度與責任：了解杠桿在我國古代的應用，物理源于生活，創新始于實踐．
教學重難點
教學重點：探究杠桿的平衡條件
教學難點：力臂概念的建立
教學準備
1．學生實驗器材：鐵架臺、杠桿、鉤碼、木板、釘子、羊角錘、瓶裝飲料、開瓶器。 2．演示實驗器材：三角支架、硬棒、軟棒、繩、水桶、蹺蹺板模型（上端固定鐵片）、兩個重力相同毛絨玩具及一個重力更小毛絨玩具（下裝吸鐵石）、彈簧測力計、鉤碼、杠桿、曲臂杠桿演示器。 3．黑板貼、演示課件、實物投影儀等。
教學思路
本節教學以體驗和實驗為主線，以問題為主導，以學生體驗和實踐活動貫穿始終，推動學生進行體驗感受、思考發現、探究論證、交流討論、發現問題、推理判斷、總結歸納等活動，培養學生的必備品格、關鍵能力。 具體的教學過程是先通過體驗和實踐活動明確杠桿的定義，再借助實例分析，建立支點、動力、阻力的概念。通過探究蹺蹺板背后的奧秘——杠桿的平衡條件來初步得出結論。然后通過傾斜彈簧測力計，發現結論存疑，進一步探究和總結得出杠桿的平衡條件，并進行驗證。最后通過歸納總結，構建思維框架，能夠應用所學杠桿知識解釋生活中的問題并進行遷移應用，如秸槔、桿秤。
教學過程
一、創設情境，引入新知 體驗1：如何選擇器材（硬棒、軟棒、繩），省力提起水桶？ 二、展開活動，探究新知 （1）基于現象，認識杠桿 活動1：釘子被釘入木板中，很難徒手拔出，請利用工具將釘子拔出來． 問題1：硬棒翹水桶、羊角錘拔釘子，這些工具在工作過程中有何共同特征？ 歸納總結：在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒稱為杠桿。 問題2：杠桿一定是直的嗎？ 過渡：關于杠桿，阿基米德有一句家喻戶曉的名言：給我一個支點，我可以撬動整個地球。 活動2：找一找硬棒翹起水桶過程中的支點、動力、阻力。 歸納總結：支點O、動力F1、阻力F2 活動3：用開瓶器打開瓶蓋． 活動4：畫出羊角錘撬釘、開瓶器開瓶蓋過程中的支點、動力和阻力。 問題3：杠桿無處不在，你還能舉出例子嗎？ 過渡：小時候公園里玩的——蹺蹺板，出示蹺蹺板模型（保持水平靜止狀態）。
（2）探究蹺蹺板背后的奧秘——杠桿的平衡條件 【知識快遞】杠桿保持靜止或勻速轉動，此時杠桿處于平衡狀態。 體驗2：兩只重力相同的小奶牛玩蹺蹺板，所以它們給蹺蹺板的壓力相同。他們處在什么位置時，蹺蹺板能平衡呢？重力相同是否一定平衡呢？還有一只重力更小的小海豚也加入了游戲，它們重力不同，蹺蹺板可以平衡嗎？你覺得蹺蹺板的平衡與什么因素有關？ 問題4：蹺蹺板的平衡有什么奧秘呢？杠桿滿足什么條件時能夠平衡？ 問題5：如何設計實驗？需要記錄哪些數據？ 活動5：用鉤碼代替小奶牛、小海豚，懸掛鉤碼使得杠桿平衡。 ★注意選擇同一組學生的實驗數據，避免系統誤差 初步結論：動力*支點到動力作用點的距離=阻力*支點到阻力作用點的距離 問題6：若F1、F2在支點同側，能否使杠桿平衡？能否滿足你剛剛得出的結論？ 演示1：傾斜彈簧測力計，發現彈簧測力計示數變大。 問題7：你得出的結論是否滿足所有情況？ 演示2：曲臂杠桿 歸納總結：動力*支點到動力作用線的距離=阻力*支點到阻力作用線的距離 歸納總結：動力臂L1：支點到動力作用線的距離；阻力臂L2：支點到阻力作用線的距離。 演示3：驗證結論 歸納總結：杠桿的平衡條件F1L1= F2 L2 三、總結歸納，鞏固新知 四、拓展應用，升華新知 活動6：硬棒翹水桶，如何更省力？ 過渡：中國古代人民應用杠桿的精彩案例——秸槔。 演示4：中國古代人民如何利用秸槔將空水桶往下浸入井中，如何將裝滿水的水桶提起 1．研究性作業：思考秸槔的工作原理． 2．實踐類作業：運用杠桿知識設計、制作一個便攜式稱量物體質量的工具． 【板書設計】

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