牛顿第一定律 惯性

一 内 容 分 析 1.1 课 标 解 析 机 械 杠 杆 平 衡 条 件 滑 轮 淮 安 楚 州 教 研 室 吴 秋 瑛 全 日 制 义 务 教 育 物 理 课 程 标 准 ( 以 下 简 称 课 标 ) 对 机 械 杠 杆 平 衡 条 件 滑 轮 的 表 述 是 通 过 实 验 探 究, 学 会 使 用 简 单 机 械 改 变 力 的 大 小 和 方 向 了 解 机 械 使 用 的 历 史 发 展 过 程 认 识 机 械 的 使 用 对 社 会 发 展 的 作 用 按 照 课 标 要 求, 学 生 要 在 探 究 中 学 会 使 用 杠 杆 滑 轮 或 其 他 简 单 机 械 中 的 任 何 一 种, 来 改 变 力 的 大 小 和 方 向 通 过 探 究 认 识 杠 杆 滑 轮 的 基 本 概 念, 知 道 杠 杆 的 平 衡 条 件 或 定 滑 轮 动 滑 轮 的 使 用 特 点, 并 能 用 来 省 力 或 使 工 作 方 便, 均 属 于 学 会 的 范 畴 学 会 位 于 知 识 技 能 目 标 的 独 立 操 作 层 次 了 解 机 械 使 用 的 历 史 发 展 过 程 属 于 了 解 水 平 体 现 课 程 基 本 理 念 中 注 意 学 科 渗 透, 关 心 科 技 发 展 和 了 解 自 然 界 事 物 的 相 互 联 系, 逐 步 树 立 科 学 的 世 界 观 的 思 想 认 识 机 械 的 使 用 对 社 会 发 展 的 作 用, 目 的 在 于 通 过 机 械 的 使 用 对 社 会 发 展 作 用 的 了 解, 使 学 生 关 心 科 学 技 术 的 新 进 展 和 新 思 想, 逐 步 树 立 科 学 世 界 观 的 意 识, 有 将 科 学 服 务 于 人 类 的 使 命 感 和 责 任 感 了 解 机 械 使 用 的 历 史 发 展 过 程 认 识 机 械 的 使 用 对 社 会 发 展 的 作 用, 关 注 的 是 学 生 在 情 感 态 度 与 价 值 观 方 面 的 发 展, 可 以 通 过 一 些 机 械 使 用 和 发 展 的 典 型 实 例, 让 学 生 体 验 科 学 技 术 和 社 会 的 关 系 但 是 没 有 必 要 介 绍 全 面 完 整 的 机 械 发 展 历 史 对 学 生 的 评 价 也 要 侧 重 于 在 学 习 过 程 中 对 科 学 技 术 和 社 会 的 理 解, 以 及 由 此 而 激 发 的 学 习 物 理 兴 趣 和 动 力 1.2 知 识 点 介 绍 机 械 是 能 够 帮 助 人 们 降 低 工 作 难 度 或 省 力 的 工 具 装 置, 像 筷 子 扫 帚 以 及 手 表 等 物 品 都 可 以 被 称 为 机 械 机 械 有 的 简 单, 有 的 复 杂 不 管 多 么 复 杂 的 机 械, 其 构 成 的 基 本 元 素 均 为 杆 轮 和 链 条, 对 复 杂 机 械 的 认 识 要 从 最 简 单 的 机 械 入 手 本 节 包 括 杠 杆 滑 轮 两 部 分 杠 杆 和 滑 轮 均 为 简 单 机 械, 杠 杆 是 认 识 滑 轮 的 基 础, 滑 轮 实 质 上 是 变 形 的 杠 杆, 有 定 滑 轮 和 动 滑 轮 之 分, 定 滑 轮 是 等 臂 杠 杆, 动 滑 轮 是 动 力 臂 等 于 2 倍 阻 力 臂 的 杠 杆 进 行 杠 杆 教 学 时, 应 先 密 切 联 系 日 常 生 活 或 生 产 实 践 活 动, 用 羊 角 锤 板 手 等 完 成 一 定 的 任 务, 指 出 此 类 工 具 的 使 用 具 有 共 同 的 特 点 绕 一 固 定 点 转 动, 得 出 杠 杆 的 定 义 ; 再 给 出 研 究 杠 杆 的 相 关 概 念 : 支 点 动 力 阻 力 动 力 臂 阻 力 臂 杠 杆 的 平 衡 条 件 由 实 验 探 究 得 出 后, 给 出 阿 基 米 德 的 贡 献 ; 应 用 杠 杆 原 理 指 出 日 常 生 活 中 杠 杆 的 应 用 特 征, 并 进 行 分 类 : 省 力 杠 杆 费 力 杠 杆 和 等 臂 杠 杆 进 行 滑 轮 教 学 时, 先 联 系 生 活 实 际, 引 导 学 生 体 会 学 习 滑 轮 知 识 的 重 要 价 值, 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣, 接 着 介 绍 定 滑 轮 和 动 滑 轮 让 学 生 通 过 实 验 探 究, 认 识 定 滑 轮 能 改 变 力 的 方 向 动 滑 轮 能 省 一 半 力 的 使 用 特 点 以 此 为 基 础, 引 导 学 生 简 单 认 识 滑 轮 组 1.3 重 点 和 难 点

杠 杆 教 学 的 重 点 是 通 过 实 验 探 究, 获 得 杠 杆 的 平 衡 条 件 能 将 杠 杆 从 熟 悉 的 工 具 中 辨 认 出 来, 会 画 力 臂 是 教 学 的 难 点 滑 轮 教 学 的 重 点 是 通 过 实 验 探 究, 认 识 动 滑 轮 和 定 滑 轮 的 使 用 特 点 难 点 是 理 解 滑 轮 实 质 上 是 变 形 的 杠 杆 二 教 学 设 计 2.1 教 材 简 介 苏 科 版 第 一 节 杠 杆 一 教 材

二 基 本 要 求 1 知 道 什 么 是 杠 杆, 能 从 常 见 的 工 具 工 辨 认 杠 杆 杠 杆 是 生 活 中 常 见 的 简 单 机 械, 学 生 每 天 都 会 接 触 竹 筷 剪 刀 书 夹 等 工 具, 但 仅 仅 只 是 会 使 用, 没 有 深 入 地 研 究 这 些 工 具 在 工 作 时 的 特 点 本 节 内 容 就 是 从 学 生 熟 悉 的 工 具 入 手, 引 导 学 生 探 究 其 中 隐 含 的 物 理 规 律, 同 时 将 学 到 的 物

理 知 识 及 科 学 研 究 方 法 ( 建 立 理 想 模 型 ) 与 社 会 实 践 结 合 起 来, 体 现 从 生 活 走 向 物 理, 从 物 理 走 向 社 会 的 新 课 程 理 念 2 理 解 力 臂 的 概 念, 会 画 杠 杆 的 力 臂 研 究 杠 杆 涉 及 到 的 基 本 概 念 有 : 支 点 动 力 阻 力 动 力 臂 阻 力 臂, 其 中 对 力 臂 的 概 念 的 理 解, 学 生 有 较 大 的 难 度 学 生 学 习 的 知 识 基 础 是 力 与 运 动 章 节 获 得 的 力 是 物 体 运 动 状 态 发 生 改 变 的 原 因 力 的 作 用 效 果 是 使 物 体 发 生 形 变 或 改 变 物 体 的 运 动 状 态 力 的 作 用 效 果 与 力 的 三 要 素 ( 大 小 方 向 作 用 点 ) 有 关, 这 里 的 运 动 是 平 动 而 杠 杆 的 运 动 是 转 动, 是 力 与 运 动 知 识 点 的 加 深 和 拓 展 对 转 动 而 言, 力 的 作 用 效 果 不 仅 与 三 要 素 有 关, 还 与 其 力 臂 有 关 从 二 力 平 衡 发 展 到 杠 杆 平 衡, 其 间 认 知 的 跨 度 较 大, 学 生 容 易 混 淆, 教 学 中 尽 可 能 通 过 实 例 分 析, 对 照 讲 解, 使 学 生 能 够 理 解 两 者 的 区 别 和 联 系 3 能 通 过 实 验 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件, 会 用 杠 杆 平 衡 条 件 分 析 和 处 理 问 题 探 究 杠 杆 平 衡 条 件 时 收 集 多 组 数 据 的 目 的 是 总 结 规 律, 而 不 是 提 高 实 验 的 精 确 度, 但 实 验 中 仍 然 存 在 着 测 量 的 精 确 性 要 求 4 能 应 用 杠 杆 平 衡 条 件, 对 常 见 的 杠 杆 类 工 具 进 行 分 类 将 杠 杆 知 识 应 用 到 日 常 生 活 和 生 产 实 践 中, 强 化 STS( 科 学 技 术 社 会 ) 教 育 三 教 学 建 议 本 节 内 容 由 初 识 杠 杆 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件 杠 杆 原 理 的 应 用 三 部 分 构 成 1 初 识 杠 杆 教 材 开 篇 设 置 拔 图 钉 活 动, 意 图 通 过 活 动 引 领 学 生 体 会 : 工 具 是 人 类 日 常 生 活 不 可 或 缺 的 帮 手, 由 此 出 发, 分 析 类 似 工 具 工 作 时 的 共 同 特 点, 导 入 杠 杆 的 概 念 拔 图 钉 活 动 中, 应 将 图 钉 按 在 密 度 较 大 的 木 板 上, 学 生 无 法 直 接 用 手 拔 出 来, 必 须 借 助 工 具 实 验 使 用 杠 杆 的 支 点 和 阻 力 作 用 点 间 的 距 离 较 小, 做 演 示 实 验 可 见 度 差, 应 做 学 生 分 组 实 验, 学 生 可 以 凭 借 已 有 的 经 验 和 能 力 将 图 钉 拔 出 活 动 结 束 后 每 小 组 派 一 名 代 表 介 绍 并 演 示 拔 图 钉 的 方 法, 教 师 同 时 在 黑 板 上 画 出 示 意 图, 总 结 几 种 方 法 的 共 同 特 点, 自 然 导 入 杠 杆 的 概 念 通 过 活 动 学 生 对 硬 棒 支 点 动 力 阻 力 动 力 臂 阻 力 臂 等 关 键 词 会 有 较 深 的 影 响, 为 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件 打 下 基 础 力 臂 是 杠 杆 的 有 关 概 念 中, 学 生 理 解 较 为 困 难 的 概 念 力 臂 是 支 点 到 力 的 作 用 线 ( 沿 力 的 方 向 所 画 的 直 线 ) 的 距 离, 学 生 常 常 会 把 支 点 到 力 的 作 用 点 间 的 距 离 当 成 力 臂 教 学 时 要 多 举 一 些 生 活 中 常 见 的 典 型 实 例 加 以 分 析, 比 如 推 门 支 点 和 力 的 作 用 点 不 变, 推 力 的 方 向 从 与 门 垂 直 变 到 倾 斜, 要 推 动 门, 施 出 的 力 会 越 来 越 大, 费 力 的 原 因 是 动 力 臂 变 小, 从 而 说 明 力 臂 不 是 支 点 与 力 的 作 用 点 间 的 距 离, 而 是 支 点 到 力 的 作 用 线 的 距 离 指 导 学 生 画 力 臂 要 经 过 三 步 :(1) 确 定 支 点 的 位 置,(2) 画 出 力 的 作 用 线,(3) 从 支 点 到 力 的 作 用 线 用 重 线 教 师 强 调 作 图 步 骤 的 同 时, 要 进 行 示 范 性 作 图 ( 注 意 规 范 性 ), 要 让 学 生 多 练 习 多 体 会 2 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件 经 历 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件 后, 学 生 常 常 认 为, 杠 杆 只 有 在 水 平 位 置 保 持 静 止 才 是 处 于 平 衡 状 态, 实 际 上 无 论 杠 杆 水 平 还 是 倾 斜, 只 要 保 持 静 止 或 匀 速 转 动 都 是 平 衡 状 态 那 么 探 究 杠 杆 平 衡 条 件 的 实 验 中, 为 什 么 要 求 杠 杆 静 止 时 处 于 水 平 位 置 平 衡 呢? 原 因 是 实 验 用 的 杠 杆 的 支 点 很 难 与 其 重 心 重 合 不 将 杠 杆 调 整 在 水 平 位 置 平 衡, 杠 杆 所 受 的 重 力 对 杠 杆 的 平 衡 会 产 生 影 响 初 始 将 杠 杆 调 整 到 水 平 位 置 平 衡 后, 此 时 杠 杆 的 重 心 仍 位 于 支 点 的 下 方 或 上 方, 而 不 与 支 点 重 合

施 力 后 如 果 不 回 到 水 平 位 置, 杠 杆 受 到 的 重 力 依 然 会 发 生 作 用 杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡, 可 为 力 臂 的 测 量 提 供 便 利 由 于 动 力 和 阻 力 通 常 都 是 竖 直 向 下 的, 杠 杆 静 止 时 处 于 水 平 位 置, 能 从 杠 杆 上 直 接 读 出 力 臂 的 大 小 探 究 杠 杆 平 衡 条 件 的 实 验 中, 学 生 通 过 实 验 得 出 三 组 以 上 的 数 据, 每 组 数 据 中 有 四 个 物 理 量 要 让 学 生 通 过 讨 论 找 出 四 个 物 理 量 间 的 关 系, 教 师 不 要 轻 易 进 行 提 示 或 引 导 课 标 指 出, 对 于 多 数 探 究 活 动 来 说, 探 究 的 过 程 比 探 究 的 结 果 更 重 要 在 探 究 活 动 中, 不 要 为 了 赶 进 度 而 在 学 生 还 没 有 进 行 足 够 的 思 考 时 草 率 得 出 结 论, 为 了 让 学 生 充 分 体 验 探 究 的 过 程, 应 该 安 排 足 够 的 时 间 让 各 种 想 法 各 种 观 点 进 行 充 分 的 交 流 和 讨 论 寻 找 实 验 数 据 之 间 的 联 系, 分 析 处 理 实 验 数 据 是 培 养 学 生 思 维 能 力 的 重 要 途 径, 不 能 为 方 便 省 时, 轻 易 地 走 捷 径, 把 结 果 过 早 的 告 诉 学 生, 导 致 探 究 价 值 的 缺 失 一 些 学 生 会 仅 做 出 一 组 实 验 数 据 就 急 于 得 出 杠 杆 的 平 衡 条 件, 甚 至 会 得 出 动 力 + 动 力 臂 = 阻 力 + 阻 力 臂 的 错 误 结 论 对 此 教 师 应 进 行 耐 心 引 导, 让 学 生 改 变 力 或 力 臂 后, 再 多 做 几 组 实 验, 找 出 普 遍 规 律 3 杠 杆 原 理 的 应 用 杠 杆 的 平 衡 条 件 亦 称 杠 杆 原 理, 最 早 是 由 古 希 腊 学 者 阿 基 米 德 提 出 的 应 用 杠 杆 原 理, 日 常 生 活 中 的 杠 杆 类 工 具 可 分 为 三 类 : 省 力 杠 杆 ( 动 力 臂 大 于 阻 力 臂 ) 费 力 杠 杆 ( 动 力 臂 小 于 阻 力 臂 ) 等 臂 杠 杆 ( 动 力 臂 等 于 阻 力 臂 ) 竹 筷 笤 帚 船 桨 等 都 是 费 力 杠 杆, 手 推 车 开 瓶 板 手 羊 角 锤 等 都 是 省 力 杠 杆, 托 盘 天 平 ( 桔 槔 ) 是 等 臂 杠 杆 教 材 在 生 活 物 理 社 会 栏 目 中 介 绍 四 种 不 同 用 途 的 剪 刀 裁 衣 服 理 发 剪 铁 皮 修 剪 花 技, 学 生 可 以 依 据 日 常 生 活 经 验, 通 过 比 较 剪 刀 刀 刃 和 手 柄 的 长 度, 判 断 省 力 还 是 费 力 不 仅 如 此, 每 种 剪 刀 的 省 力 情 况 还 与 被 剪 物 体 在 剪 刀 中 的 位 置 有 关 教 学 中 应 引 导 学 生 视 工 具 的 实 际 工 作 情 况, 画 出 杠 杆 示 意 图, 由 图 中 分 析 得 出 被 剪 物 体 离 支 点 的 远 近, 阻 力 臂 越 小 或 阻 力 臂 与 动 力 臂 的 比 值 越 小 由 公 式 F1 = (L2/L1) F2 可 知, 当 阻 力 F2 不 变 时, 力 臂 之 比 L2/L1 越 小, 动 力 F1 越 小, 杠 杆 越 省 力 对 园 艺 师 究 竟 使 用 哪 些 剪 刀 问 题 的 回 答, 可 由 学 生 走 出 课 堂 走 出 校 门, 进 行 一 些 社 会 实 践 和 调 查, 了 解 园 艺 师 修 剪 不 同 的 树 枝 不 同 的 花 草 所 选 用 的 各 种 剪 刀, 并 用 课 堂 学 到 的 杠 杆 知 识 进 行 解 释, 从 而 加 深 对 杠 杆 知 识 的 理 解 人 体 的 各 种 运 动 相 当 复 杂, 但 最 基 本 的 运 动 都 是 由 骨 骼 绕 关 节 转 动 产 生 的, 教 材 着 重 介 绍 了 手 臂 骨 骼 的 杠 杆 原 理 学 生 从 教 材 图 11 9 和 图 11 10 中 能 了 解 到, 手 臂 受 到 阻 力 时, 肌 肉 会 对 骨 骼 施 加 动 力, 但 要 求 学 生 从 图 中 找 出 动 力 臂 和 阻 力 臂 有 一 定 的 困 难, 教 师 应 在 黑 板 上 画 出 简 明 的 手 臂 杠 杆 示 意 图, 标 明 动 力 阻 力 阻 力 的 作 用 点 及 方 向, 让 学 生 从 图 中 清 楚 了 解 手 臂 是 怎 样 的 杠 杆, 从 而 能 画 出 动 力 臂 和 阻 力 臂 从 阻 力 臂 和 动 力 臂 的 比 值 中 能 够 认 识 到, 手 臂 骨 骼 实 质 上 是 费 力 杠 杆 苏 科 版 第 二 节 滑 轮 一 基 本 要 求 1 利 用 吊 木 箱 旗 杆 滑 轮 的 应 用 实 例, 结 合 将 木 料 运 到 楼 上 的 实 际 需 求, 由 日 常 生 活 和 生 产 实 践 活 动 出 发, 引 导 学 生 认 识 定 滑 轮 和 动 滑 轮 2 经 历 实 验 探 究 的 过 程, 发 现 定 滑 轮 和 动 滑 轮 的 使 用 特 点 使 用 定 滑 轮 能 改 变 力 的 方 向, 不 能 省 力 ; 使 用 动 滑 轮 不 能 改 变 力 的 方 向, 但 能 省 力 一 半

3 利 用 学 过 的 杠 杆 知 识, 对 定 滑 轮 动 滑 轮 的 工 作 过 程 进 行 分 析 研 究, 初 步 认 识 滑 轮 实 质 上 是 变 形 的 杠 杆 4 知 道 将 动 滑 轮 和 定 滑 轮 组 合 成 滑 轮 组, 既 可 以 省 力 又 可 以 改 变 力 的 方 向 教 师 可 引 导 学 生 选 择 身 边 的 器 具 自 制 滑 轮 组, 如 为 教 室 的 窗 帘 增 加 一 个 自 动 开 合 的 拉 线 装 置, 或 者 做 一 些 小 型 起 重 工 具, 引 导 学 生 通 过 动 手 制 作, 加 深 对 滑 轮 的 认 识 和 理 解 5 能 识 别 日 常 生 活 和 生 产 实 践 中 常 见 的 滑 轮, 能 根 据 需 要 组 装 简 单 的 滑 轮 组 6 以 获 得 的 杠 杆 滑 轮 知 识 为 基 础, 初 步 认 识 轮 轴 和 斜 面 等 简 单 机 械 二 教 学 建 议 本 节 内 容 由 四 部 分 组 成 : 认 识 定 滑 轮 和 动 滑 轮, 探 究 定 滑 轮 动 滑 轮 的 使 用 特 点, 认 识 滑 轮 组, 初 识 轮 轴 和 斜 面 1 认 识 定 滑 轮 和 动 滑 轮 由 于 楼 梯 不 够 宽 楼 层 高, 较 长 的 装 修 木 料 无 法 通 过 楼 梯 直 接 运 上 楼, 如 何 将 木 料 运 到 楼 上 是 现 实 生 活 中 遇 到 的 真 实 问 题 有 实 际 生 活 经 历 的 学 生, 会 很 快 给 出 用 滑 轮 吊 运 的 方 案 ; 有 的 学 生 则 会 根 据 学 习 的 杠 杆 知 识, 提 出 用 杠 杆 撬 运 的 方 案, 对 些 教 师 不 应 过 早 的 进 行 否 定, 应 从 杠 杆 的 选 取 到 支 点 的 确 定, 组 织 学 生 进 行 讨 论 再 引 导 学 生 研 讨 日 常 生 活 中, 将 物 体 由 低 处 运 到 高 处 的 典 型 事 例 旗 帜 升 至 高 处 木 箱 吊 运 到 楼 上, 将 木 料 象 旗 帜 一 样 系 于 绳 的 一 端 或 象 木 箱 一 样 吊 在 滑 轮 的 下 面, 便 能 由 低 处 运 到 高 处 滑 轮 这 种 简 单 机 械 指 能 绕 轴 转 动 的 轮 子, 滑 轮 使 用 时, 轴 的 位 置 固 定 不 动 的 滑 轮, 称 为 定 滑 轮 ; 轴 的 位 置 随 被 拉 物 体 一 起 运 动 的 滑 轮, 称 为 动 滑 轮 2 探 究 定 滑 轮 动 滑 轮 的 使 用 特 点 探 究 定 滑 轮 的 使 用 特 点, 实 验 装 置 中 的 滑 轮 与 铁 架 台 横 杆 间 的 连 接 宜 采 用 硬 连 接 - 用 螺 丝 钉 固 定, 不 宜 采 用 细 绳 连 接 绳 子 自 由 端 向 下 运 动, 绳 子 所 受 的 拉 力 方 向 竖 直 向 下, 测 量 时 要 将 弹 簧 测 力 计 倒 放 ( 秤 钩 朝 上 ) 由 于 弹 簧 测 力 计 的 弹 簧 和 秤 钩 有 一 定 的 质 量, 弹 簧 测 力 计 的 示 数 会 略 小 于 绳 子 的 受 到 的 拉 力 要 解 决 这 一 问 题, 一 是 增 大 实 验 中 所 提 升 的 钩 码 的 质 量, 钩 码 的 质 量 越 大, 弹 簧 测 力 计 的 示 数 越 接 近 绳 子 受 到 的 实 际 拉 力 ; 二 是 测 量 前 将 弹 簧 测 力 计 倒 过 来 ( 提 着 秤 钩 ) 进 行 调 零 探 究 动 滑 轮 的 使 用 特 点, 实 验 时 跨 过 定 滑 轮 的 两 段 尽 可 能 竖 直 使 用 弹 簧 测 力 计 进 行 测 量 时, 应 用 弹 簧 测 力 计 的 秤 钩 直 接 拉 绳 子 的 一 端, 用 手 握 住 弹 簧 测 力 计 的 外 壳 或 与 外 壳 相 连 接 的 小 环 一 般 情 况 下, 测 量 拉 力 时, 要 使 秤 钩 朝 下, 让 弹 簧 自 然 下 垂, 秤 钩 受 到 的 拉 力 方 向 沿 着 弹 簧 的 轴 线 并 竖 直 向 下, 示 数 才 能 比 较 准 确 教 材 在 读 一 读 栏 目 中, 指 出 滑 轮 实 质 是 一 个 变 形 的 杠 杆 阅 读 思 考 时 应 结 合 实 例 和 图 示, 建 立 分 析 问 题 的 形 象 基 础, 突 出 动 滑 轮 支 点 确 认 的 思 维 过 程 学 生 只 要 见 到 轮, 往 往 会 顺 着 思 维 的 惯 性, 认 为 围 绕 转 动 的 支 点 一 定 在 轴 心 然 而 对 动 滑 轮 来 说, 轴 是 随 物 体 一 起 运 动 的, 其 支 点 在 滑 轮 的 边 缘 要 让 学 生 理 解 支 点 的 位 置, 教 师 可 用 一 个 圆 柱 体, 将 其 慢 慢 推 上 台 阶 进 行 演 示, 或 用 一 根 直 尺, 一 端 吊 起, 中 间 挂 重 物, 另 一 端 向 上 拉 学 生 会 根 据 学 过 的 杠 杆 知 识, 很 容 易 找 到 支 点 滑 轮 随 重 物 一 起 运 动, 支 点 的 位 置 不 断 变 化 动 滑 轮 实 质 上 是 无 数 根 可 以 连 续 转 动 的 杠 杆 的 组 合 3 认 识 滑 轮 组

课 标 对 滑 轮 组 没 有 明 确 的 要 求, 教 材 也 仅 限 定 一 个 定 滑 轮 和 一 个 动 滑 轮 组 成 的 滑 轮 组, 引 导 学 生 通 过 实 验, 了 解 两 种 不 同 的 绕 接 方 式 组 成 的 滑 轮 组 的 特 点, 教 学 时 不 宜 随 意 进 行 加 深 和 拓 宽 滑 轮 组 绕 接 实 验, 由 于 拉 线 较 细, 演 示 时 距 离 较 远 的 学 生 不 容 易 看 清, 应 分 组 由 学 生 亲 自 动 手 练 习 绕 制 由 两 个 滑 轮 构 成 的 最 简 单 滑 轮 组 实 验 时 应 指 导 学 生 先 后 绕 出 两 种 滑 轮 组, 其 一 是 将 绳 子 的 一 端 固 定 在 定 滑 轮 上, 由 两 段 绳 子 承 担 物 重 ; 其 二 是 将 绳 子 的 一 端 固 定 在 动 滑 轮 上, 由 三 段 绳 子 承 担 物 重 然 后 比 较 两 种 绕 法 绕 成 的 滑 轮 组 提 起 相 同 质 量 的 钩 码 所 用 拉 力 的 大 小, 比 较 拉 力 与 钩 码 重 的 关 系, 总 结 绕 线 规 律 绳 与 滑 轮 组 间 的 摩 擦 虽 然 对 实 验 有 较 大 的 影 响, 但 本 节 课 中 不 要 过 多 分 析 和 讨 论, 可 以 告 诉 学 生, 学 习 机 械 效 率 时 再 进 行 讨 论 4 初 识 轮 轴 和 斜 面 教 材 在 生 活 物 理 社 会 栏 目 中 重 点 介 绍 了 轮 轴, 并 用 杠 杆 平 衡 条 件 分 析 轮 轴 省 力 的 原 因 提 到 轮 轴 学 生 可 能 感 到 生 疏, 但 对 门 的 把 手 汽 车 方 向 盘 扳 手 都 很 熟 悉 教 学 中 应 联 系 实 际, 画 出 门 把 手 扳 手 等 轮 轴 的 杠 杆 示 意 图, 找 出 其 动 力 阻 力 并 画 出 力 的 示 意 图 让 学 生 在 杠 杆 示 意 图 中 画 出 动 力 臂 和 阻 力 臂 使 用 轮 轴 通 常 是 为 省 力, 但 有 时 也 为 达 到 省 距 离 的 目 的 如 果 动 力 作 用 在 轴 上, 阻 力 作 用 在 轮 上, 便 是 费 力 省 距 离 的 轮 轴 例 如 测 量 距 离 的 皮 卷 尺, 收 卷 尺 时 转 动 小 摇 把, 就 是 费 力 省 距 离 的 轮 轴 的 应 用 斜 面 的 介 绍 仅 提 供 轮 椅 通 行 的 斜 坡 和 盘 山 公 路 实 例, 目 的 是 为 功 的 教 学 做 前 期 铺 垫 教 师 引 领 学 生 感 知 建 筑 物 入 口 处 供 轮 椅 通 行 的 斜 面 时, 应 有 意 识 引 领 学 生 感 受 关 受 残 疾 人 是 全 社 会 的 责 任 人 教 版 第 四 节 杠 杆 一 教 材

二 教 学 建 议 : 简 单 机 械 在 生 产 实 践 和 日 常 生 活 中 有 着 广 泛 的 应 用 通 过 本 节 的 学 习, 学 生 应 能 利 用 简 单 机 械 改 变 力 的 大 小 和 方 向 知 道 简 单 机 械 既 可 以 单 独 使 用, 也 常 出 现 在 复 杂 的 机 器 中 简 单 机 械 的 知 识, 是 理 解 复 杂 机 械 的 基 础, 初 中 阶 段 学 好 这 部 分 知 识 具 有 重 要 实 际 价 值 本 节 的 知 识 跟 日 常 生 活 和 生 产 实 践 活 动 联 系 密 切, 学 生 也 有 这 方 面 的 感 性 认 识, 教 学 中 要 注 重 训 练 以 实 验 为 手 段, 探 索 自 然 奥 秘 的 科 学 思 想 和 方 法, 注 意 联 系 实 际 把 知 识 学 活, 要 多 举 实 例, 引 导 学 生 分 析 可 以 结 合 所 学 的 知 识 进 行 小 实 验 小 制 作 小 发 明, 培 养 学 生 运 用 知 识 的 能 力, 发 展 他 们 的 创 造 精 神 本 节 内 容 由 机 械 杠 杆 杠 杆 的 平 衡 条 件 和 杠 杆 原 理 的 应 用 四 部 分 组 成 1 机 械 通 过 列 举 日 常 生 活 常 用 的 机 械 如 提 升 重 物 的 起 重 机 计 时 的 手 表 开 瓶 板 手 等, 引 导 学 生 认 识 机 械, 知 道 机 械 的 发 明 和 使 用, 始 终 伴 随 着 人 类 社 会 的 发 展 ; 机 械 有 的 简 单, 有 的 复 杂 复 杂 的 机 械 是 由 简 单 机 械 组 成 的 2 杠 杆 杠 杆 是 最 基 本 的 一 种 简 单 机 械, 是 认 识 滑 轮 轮 轴 等 其 他 一 些 简 单 机 械 的 基 础 教 学 时 可 先 让 学 生 阅 读 课 文 引 言, 引 起 学 习 杠 杆 的 兴 趣 然 后 列 举 一 些 生 活 中 常 见 的 杠 杆, 如 撬 棒 跷 跷 板 抽 水 机 等 抽 象 出 杠 杆 的 特 征, 使 学 生 对 杠 杆 有 初 步 的 认 识 引 导 学 生 分 析 用 撬 棒 撬 石 头 的 示 意 图, 结 合 图 片 传 授 什 么 是 杠 杆 的 支 点, 找 出 作 用 在 撬 棒 上 的 动 力 ( 人 的 作 用 力 ) 和 动 力 作 用 点, 阻 力 ( 石 头 的 压 力 ) 和 阻 力 作 用 点 等 概 念, 再 讲 述 什 么 是 力 臂 和 怎 样 确 定 力 臂 然 后 训 练 学 生 寻 找 动 力 动 力 作 用 点 阻 力 阻 力 作 用 点 和 支 点, 画 出 动 力 臂 和 阻 力 臂 的 能 力 点 到 线 的 距 离, 学 生 在 数 学 课 中 已 学 过, 可 以 先 让 学 生 回 忆 数 学 课 中 的 知 识, 而 后 讲 力 臂 概 念, 但 很 多 学 生 尽 管 能 正 确 说 出 定 义 而 遇 到 实 际 问 题 时 仍 把 支 点 到 动 力 或 阻 力 作 用 点 的 距 离 作 为 力 臂 对 于 上 述 学 生 易 犯 的 错 误, 需 要 在 后 续 的 学 习 和 练 习 中 多 次 强 调 和 纠 正,

才 能 解 决 本 节 课 开 始 介 绍 这 些 概 念 时, 强 调 一 下 就 可 以 了 教 学 时 教 师 尽 可 能 结 合 实 例, 示 范 画 抽 象 的 杠 杆 示 意 图, 即 用 一 条 直 线 折 线 或 曲 线 代 表 杠 杆 实 物, 用 一 个 点 ( 或 一 个 小 三 角 形 的 顶 点 ) 代 表 转 动 轴, 这 样 的 示 意 图, 有 利 于 抽 象 出 共 同 特 征, 培 养 学 生 的 抽 象 能 力 有 适 当 的 挂 图 投 影 片 的 学 校 应 充 分 发 挥 它 们 的 效 能 3 杠 杆 的 平 衡 条 件 通 常 杠 杆 是 在 平 衡 或 非 常 接 近 平 衡 的 情 况 下 使 用 的 当 杠 杆 在 动 力 和 阻 力 作 用 下 静 止 时, 我 们 就 说 杠 杆 平 衡 了 杠 杆 平 衡 问 题 的 提 出, 可 通 过 推 门 比 赛 : 一 个 大 力 士 在 离 门 轴 很 近 的 地 方 推 门, 而 一 个 力 气 较 小 的 人 在 门 把 附 近 往 相 反 方 向 推 门, 结 果 力 气 小 的 人 获 胜, 或 用 撬 棒 撬 起 大 石 块 引 导 学 生 提 出 问 题 : 为 什 么 大 力 士 会 推 不 过 力 气 较 小 的 人 呢? 怎 样 才 能 用 更 小 的 力 撬 起 大 石 头 呢? 等 等 也 就 是 说, 杠 杆 平 衡 时, 动 力 动 力 臂 与 阻 力 阻 力 臂 之 间 有 什 么 关 系 呢? 然 后 让 学 生 提 出 各 种 假 设 猜 想, 按 照 课 本 提 示, 独 立 完 成 探 究 过 程 应 向 学 生 介 绍 清 楚, 实 验 中 哪 个 是 动 力 哪 个 是 阻 力, 是 人 为 规 定 的 实 验 结 束 后, 在 课 堂 上 讨 论 各 自 的 实 验 结 果, 教 师 参 与 学 生 的 数 据 分 析, 最 后 引 导 学 生 得 出 杠 杆 的 平 衡 条 件 动 力 动 力 臂 = 阻 力 阻 力 臂 或 写 作 F1L1 = F2L2 探 究 结 束 后, 可 以 组 织 学 生 讨 论 : 如 何 利 用 动 力 动 力 臂 = 阻 力 阻 力 臂 这 一 结 论, 解 释 为 什 么 大 力 士 会 推 不 过 力 气 较 小 的 人, 解 决 怎 样 才 能 用 更 小 的 力 撬 起 大 石 头 的 问 题 4 杠 杆 原 理 的 应 用 杠 杆 的 平 衡 条 件 又 称 杠 杆 原 理, 应 用 杠 杆 原 理 对 常 见 的 杠 杆 类 简 单 机 械 进 行 分 类, 明 确 省 力 费 力 和 等 臂 三 种 杠 杆 的 特 点, 并 结 合 实 例 说 明 它 们 的 优 缺 点, 让 学 生 了 解 杠 杆 的 各 种 用 途 日 常 生 活 中 应 用 杠 杆 的 例 子 很 多, 可 在 课 后 让 学 生 找 出 一 两 件 实 物 ( 如 自 行 车 刹 把 指 甲 钳 筷 子 等 ), 分 析 它 们 的 工 作 原 理 使 学 生 加 深 对 杠 杆 的 理 解 小 小 弹 簧 秤 称 出 大 象 重 这 段 材 料 的 目 的 是 进 行 情 感 态 度 与 价 值 观 教 育, 让 学 生 进 一 步 认 识 科 学 是 有 用 的, 要 求 学 生 自 己 阅 读 思 考, 课 后 组 织 学 生 进 行 利 用 测 力 计 和 细 杆 称 西 瓜 之 类 的 活 动 人 教 版 第 五 节 其 他 简 单 机 械 除 杠 杆 之 外, 滑 轮 轮 轴 斜 面 等 也 都 是 常 用 的 简 单 机 械 教 学 时 可 先 让 学 生 观 察 并 说 明 科 学 漫 画 比 谁 重 图 中 的 滑 轮 是 定 滑 轮, 观 察 到 的 事 件 发 生 过 程 是 瘦 子 看 到 一 个 胖 子 正 在 用 定 滑 轮 把 重 物 拉 上 楼 去, 胖 子 让 瘦 子 替 自 己 拉 着 重 物, 自 己 上 楼 去 取 重 物, 胖 子 到 了 楼 上, 看 到 瘦 于 没 有 拉 住 重 物, 反 而 被 重 物 提 上 了 楼 故 事 隐 含 的 物 理 内 涵 能 激 发 学 生 的 好 奇 心, 引 导 学 生 探 究 滑 轮 的 奥 秘 组 成 教 学 建 议 : 本 节 内 容 由 认 识 定 滑 轮 和 动 滑 轮 比 较 定 滑 轮 和 动 滑 轮 的 特 点 滑 轮 组 轮 轴 和 斜 面 四 部 分 1 定 滑 轮 和 动 滑 轮 学 生 最 熟 悉 的 定 滑 轮 应 用 实 例, 是 学 校 旗 杆 的 顶 端 装 有 定 滑 轮, 可 先 让 学 生 观 察 旗 杆 上 的 定 滑 轮, 让 他 们 讨 论 定 滑 轮 的 用 处 再 向 学 生 演 示 定 滑 轮 和 动 滑 轮 的 作 用, 要 把 重 物 提 到 高 处, 可 以 使 用 固 定 在 高 处 的 定 滑 轮, 也 可 以 用 随 同 重 物 一 起 上 升 的 动 滑 轮 引 导 学 生 认 识 清 楚 定 滑 轮 的 轴 固 定 不 动, 动 滑 轮 的 轴 随 物 体 一 起 运 动, 从 而 提 出 问 题 : 使 用 这 两 种 滑 轮 能 给 我 们 带 来 什 么 好

处 呢? 2 比 较 定 滑 轮 和 动 滑 轮 的 特 点 要 求 学 生 按 照 课 本 列 出 的 步 骤 动 手 实 验, 进 行 自 主 学 习 探 究 探 究 定 滑 轮 的 作 用 时, 先 用 弹 簧 测 力 计 直 接 把 钩 码 提 起 来, 再 用 定 滑 轮 把 钩 码 提 起 来, 在 误 差 范 围 内 弹 簧 测 力 计 的 两 次 示 数 可 以 看 作 是 相 等 的 这 个 实 验 的 主 要 误 差 是 弹 簧 测 力 计 弹 簧 本 身 重 量 引 起 的 这 一 实 验 减 小 误 差 的 办 法 是 尽 可 能 选 用 重 的 钩 码 ( 当 然 不 能 超 出 弹 簧 测 力 计 的 称 量 限 度 ), 使 弹 簧 测 力 计 本 身 受 到 的 重 力 的 影 响 相 对 减 小 探 究 动 滑 轮 的 作 用 时, 通 过 动 滑 轮 把 钩 码 提 起 来 这 里 要 注 意 的 是 : 跨 过 动 滑 轮 的 两 段 绳 子 一 定 要 平 行 ( 初 中 不 要 涉 及 两 段 绳 不 平 行 的 情 况 ) 当 钩 码 重 远 大 于 动 滑 轮 重 时, 动 滑 轮 重 才 可 忽 略 不 计 因 此 实 验 时, 钩 码 应 尽 量 重 些 ( 不 能 超 过 弹 簧 测 力 计 的 称 量 限 度 ) 探 究 结 束 后, 让 学 生 在 课 堂 上 讨 论 探 究 结 果, 最 后 得 出 结 论 : 使 用 定 滑 轮 不 省 力, 但 是 能 改 变 力 的 方 向 ; 使 用 动 滑 轮 能 省 一 半 的 力 需 要 改 变 力 的 方 向 时, 使 用 定 滑 轮 ; 而 需 要 省 力 时 就 要 使 用 动 滑 轮 3 滑 轮 组 将 定 滑 轮 和 动 滑 轮 组 合 起 来 使 用, 可 达 到 既 省 力 又 能 改 变 力 的 方 向 的 效 果 滑 轮 组 问 题 可 做 适 当 介 绍, 但 不 要 深 究 4 轮 轴 和 斜 面 轮 铀 和 斜 面 也 是 常 用 的 简 单 机 械, 教 师 可 在 课 堂 上 作 一 些 简 单 的 介 绍 螺 丝 钉 和 盘 山 公 路 是 简 单 斜 面 的 变 形 2.2 设 计 理 念 杠 杆 滑 轮 等 简 单 机 械 是 由 人 类 在 生 产 劳 动 实 践 中 创 造 的 一 些 简 单 生 产 工 具 发 展 演 变 而 来 的, 除 包 括 课 本 中 介 绍 的 杠 杆 轮 轴 滑 轮 外, 还 包 括 斜 面 劈 螺 旋 等, 与 学 生 的 日 常 生 活 关 系 非 常 密 切 学 生 对 竹 筷 指 甲 钳 钢 丝 钳 等 均 很 熟 悉, 但 对 其 中 蕴 含 的 物 理 原 理 缺 少 认 识 和 思 考, 甚 至 对 一 些 问 题 的 理 解 存 在 着 错 误 的 观 点 针 对 这 一 情 况, 提 出 以 下 设 计 理 念 (1) 密 切 联 系 日 常 生 活 和 生 产 实 践, 依 托 学 生 生 活 经 验, 渗 透 从 生 活 走 向 物 理, 从 物 理 走 向 社 会 的 课 程 理 念 通 过 拔 图 钉 的 活 动, 引 领 学 生 感 悟 螺 丝 刀 钢 丝 钳 羊 角 锤 等 生 活 中 常 用 工 具 的 工 作 时 的 共 同 特 点 ; 利 用 螺 丝 刀 撬 图 钉 的 实 例, 给 出 研 究 杠 杆 的 相 关 概 念 课 程 内 容 贴 近 学 生 生 活, 符 合 学 生 的 认 知 特 点, 充 分 调 动 学 生 学 习 的 主 动 性, 激 发 并 保 持 学 生 的 学 习 兴 趣 学 习 杠 杆 平 衡 条 件 后, 进 一 步 应 用 杠 杆 原 理 对 日 常 生 活 中 的 工 具 进 行 分 类 解 释 多 种 剪 刀 的 选 用 和 人 体 中 的 杠 杆 问 题 通 过 探 索 物 理 现 象, 揭 示 隐 藏 其 中 的 物 理 规 律, 并 将 其 应 用 于 生 产 生 活 实 际, 培 养 学 生 终 身 探 索 的 兴 趣 良 好 的 思 维 习 惯 和 初 步 的 科 学 实 践 能 力 (2) 精 心 组 织 安 排 探 究 实 验, 创 新 使 用 身 边 的 物 体 做 简 单 的 小 实 验, 调 动 学 生 参 与 活 动 和 思 考 的 主 动 性, 积 极 建 构 思 维 的 科 学 性 改 变 传 统 物 理 课 程 过 分 强 调 知 识 传 承 的 倾 向, 让 学 生 经 历 科 学 探 究 过 程, 学 习 科 学 研 究 方 法, 培 养 学 生 的 探 索 精 神 实 践 能 力 以 及 创 新 意 识 改 革 以 书 本 为 主 实 验 为 辅 的 教 学 模 式, 关 注 物 理 教 学 实 验 的 主 导 地 位, 提 倡 学 生 的 自 主 学 习 探 究 学 习 教 师 可 引 导 学 生 利 用 塑 料 尺 文 具 盒 橡 皮 模 拟 用 撬 棒 撬 动 石 块 的 劳 动 场 景, 指 出 其 中 的 支

点 动 力 阻 力 和 动 力 臂 阻 力 臂 ; 将 粗 木 棒 断 成 象 棋 子 的 大 小, 刻 以 凹 槽 制 作 滑 轮, 展 示 滑 轮 的 使 用 特 点 (3) 充 分 利 用 多 媒 体 教 学 的 形 象 直 观 特 点, 关 心 科 技 发 展 简 单 机 械 的 发 展 史, 伴 随 着 人 类 的 产 生 和 社 会 的 进 步, 非 常 古 老, 但 它 在 现 代 各 种 机 械 和 仪 器 中 仍 然 被 广 泛 采 用 许 多 复 杂 的 机 器 都 是 由 不 同 形 式 的 简 单 机 械 组 合 而 成 的, 航 天 飞 机 的 机 械 臂 深 空 探 索 卫 星 太 阳 帆 板 的 展 开 和 转 动 深 海 探 测 舱 密 封 门 的 锁 定 等 因 此 可 以 说 简 单 机 械 是 现 代 机 械 的 基 础 之 一 教 学 中 可 利 用 多 媒 体 播 放 嫦 娥 二 号 卫 星 发 射 的 视 频 动 画, 播 放 港 口 建 筑 工 地 起 重 机 装 卸 吊 运 货 物 场 景 ; 利 用 多 媒 体 展 示 各 种 简 单 机 械 的 原 理 图 片 等, 培 养 学 生 关 心 科 学 技 术 的 新 进 展 和 新 思 想, 了 解 自 然 界 事 物 的 相 互 联 系, 逐 步 树 立 科 学 的 世 界 观 2.3 教 学 案 例 教 学 内 容 : 苏 科 版 9 年 级 第 十 一 章 第 一 节 延 伸 人 体 的 神 臂 - 杠 杆 杠 杆 教 案 一 教 材 分 析 1 课 程 理 念 素 质 教 育 是 一 种 理 想 一 种 价 值 观, 同 时 也 是 一 种 境 界 它 是 面 向 全 体 学 生 的 教 育, 是 全 面 发 展 的 教 育, 是 促 进 学 生 个 性 发 展 的 教 育, 是 以 培 养 创 新 精 神 为 重 的 教 育 课 堂 教 学 是 素 质 教 育 的 主 渠 道,9 年 级 学 生 虽 有 一 定 的 抽 象 思 维 能 力, 但 理 性 思 维 水 平 较 低, 仍 以 感 性 思 维 为 主 按 照 物 理 课 程 标 准 的 基 本 理 念, 初 中 物 理 课 堂 要 1 注 重 全 体 学 生 的 发 展, 改 变 学 科 本 位 的 观 念 2 从 生 活 走 向 物 理, 从 物 理 走 向 社 会 3 注 重 科 学 探 究, 提 倡 学 习 方 式 的 多 样 化 4 注 意 学 科 渗 透, 关 心 科 技 发 展 杠 杆 教 材 基 本 编 制 思 路 是 通 过 两 个 活 动 两 个 生 活 物 理 社 会 以 及 信 息 库 栏 目 来 达 成 学 生 对 杠 杆 概 念 原 理 及 其 应 用 的 把 握 两 个 活 动, 一 是 拔 图 钉 ; 二 是 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件 两 个 活 动 所 研 究 的 对 象 虽 均 为 杠 杆, 但 研 究 的 侧 重 点 不 同 学 生 通 过 拔 图 钉 活 动, 再 现 生 活 情 景 激 发 学 习 兴 趣, 初 步 认 识 杠 杆, 进 而 熟 悉 杠 杆 的 五 要 素, 并 能 用 作 图 法 表 示 而 活 动 二 属 于 通 过 定 量 测 量 探 究 物 理 规 律 的 实 验, 设 计 实 验 方 案 进 行 实 验, 获 取 和 分 析 数 据 得 出 杠 杆 的 平 衡 条 件 然 后 应 用 杠 杆 的 平 衡 条 件 分 析 活 动 一 中 拔 图 钉 的 例 子 将 杠 杆 进 行 分 类, 再 结 合 例 题 的 作 图 计 算 加 深 对 动 力 阻 力 力 臂 以 及 杠 杆 平 衡 条 件 的 理 解 两 个 生 活 物 理 社 会 栏 目 分 别 介 绍 生 活 中 的 四 种 剪 刀 特 点 和 人 体 中 的 杠 杆, 学 生 进 一 步 体 会 到 生 活 中 处 处 有 物 理 知 识, 从 而 有 效 地 调 动 学 习 物 理 的 积 极 性, 更 好 地 发 挥 学 生 的 主 观 能 动 性 利 用 信 息 库 栏 目 介 绍 我 国 古 人 对 杠 杆 的 研 究 和 应 用, 以 及 当 代 欧 美 高 科 技 产 品 航 天 飞 机 上 的 机 械 臂 从 古 至 今, 从 国 内 到 国 外, 由 浅 入 深 体 现 物 理 课 程 标 准 的 要 求 了 解 机 械 使 用 的 历 史 发 展 过 程 认 识 机 械 的 使 用 对 社 会 发 展 的 作 用 2 学 习 目 标 1) 利 用 常 用 工 具, 认 识 杠 杆, 知 道 与 杠 杆 有 关 的 概 念, 会 作 出 杠 杆 力 臂 的 示 意 图 2) 通 过 科 学 探 究, 总 结 杠 杆 平 衡 条 件 3) 能 应 用 杠 杆 原 理 对 杠 杆 进 行 分 类, 能 辨 识 生 活 中 的 杠 杆 3 重 点 难 点

重 点 : 力 臂 的 概 念 杠 杆 的 平 衡 条 件 难 点 : 画 力 臂 归 纳 杠 杆 的 平 衡 条 件 二 教 法 设 计 1 课 型 课 时 本 节 属 科 学 探 究 型 课 课 时 :3 课 时 第 1 课 时 : 认 识 杠 杆 的 概 念, 会 作 杠 杆 力 臂 示 意 图 第 2 课 时 : 经 历 科 学 探 究 过 程, 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件 第 3 课 时 : 应 用 杠 杆 平 衡 条 件, 对 杠 杆 进 行 分 类 能 辨 识 生 活 中 的 杠 杆 2 教 学 策 略 从 学 生 生 活 中 熟 悉 的 许 多 杠 杆 类 工 具 谈 起, 认 识 杠 杆 通 过 学 生 主 动 观 察 分 析 猜 想 探 究, 从 而 得 到 杠 杆 概 念 及 其 平 衡 条 件 教 学 要 体 现 从 生 活 走 向 物 理 的 基 本 理 念, 尽 量 贴 近 学 生 生 活, 使 学 生 体 验 到 生 活 中 物 理 知 识 无 处 不 在, 从 而 激 发 起 学 生 学 习 的 兴 趣, 让 学 生 在 学 习 科 学 的 研 究 方 法 的 同 时, 培 养 学 生 的 探 究 精 神 实 践 能 力 及 创 新 意 识 三 教 具 和 学 具 木 板 图 钉 羊 角 锤 螺 丝 刀 起 子 酒 瓶 衣 服 夹, 铁 架 台 钩 码 弹 簧 测 力 计 杠 杆, 竹 筷 剪 刀 等 四 教 学 过 程 认 识 杠 杆 介 绍 杠 杆 的 概 念, 辨 识 生 活 中 的 杠 杆 问 : 木 板 上 钉 了 一 只 图 钉, 你 能 用 手 把 它 拔 出 来 吗? 学 生 动 手 力 图 拔 出 图 钉, 但 是 很 难 拔 出 来 师 : 在 你 们 面 前 的 实 验 桌 上 提 供 有 螺 丝 刀 钳 子 钉 锤 和 木 块, 你 怎 样 利 用 这 些 器 具 把 图 钉 拔 出 来? 学 生 开 始 积 极 踊 跃 地 动 起 手 来 问 : 哪 位 同 学 能 起 来 回 答 一 下 你 是 怎 样 把 图 钉 拔 出 来 的? 学 生 争 先 恐 后 地 举 手 回 答 师 : 小 组 讨 论 一 下 哪 种 方 法 更 方 便 更 省 力? ( 在 实 验 前 已 经 分 好 小 组,3 人 一 组, 每 小 组 一 个 实 验 桌 ) 实 验 小 组 开 始 激 烈 讨 论 提 问 小 组 讨 论 的 结 果 重 点 归 纳 出 几 种 是 利 用 杠 杆 拔 出 图 钉 的 方 法, 为 后 面 的 教 学 做 好 准 备 师 : 我 们 的 日 常 生 活 中 也 有 许 多 类 似 的 方 法 来 完 成 任 务, 请 看 一 段 动 画 片 段 PPT 展 示 : 打 开 啤 酒 瓶 的 动 画 片 段 ; 衣 服 夹 子 的 动 画 片 段 问 : 这 些 工 具 在 工 作 时 有 什 么 共 同 特 点? 学 生 回 答 : 都 要 动 问 : 怎 样 动? 学 生 回 答 : 转 动 引 出 定 义 : 在 物 理 学 中, 将 一 根 在 力 的 作 用 下 可 绕 一 固 定 点 转 动 的 硬 棒 称 作 杠 杆 介 绍 支 点 动 力 阻 力 动 力 臂 阻 力 臂 利 用 投 影 仪 一 步 一 步 标 示 支 点 动 力 阻 力 ( 可 直 接 在 投 影 的 纸 张 上 标 示 出 来 )

臂 然 后 在 投 影 的 纸 张 上 示 范 画 出 动 力 臂 阻 力 臂 并 指 出 从 支 点 向 一 个 力 作 出 的 垂 直 距 离 就 叫 力 学 生 练 习 : 做 出 图 中 的 动 力 臂 与 阻 力 臂 ( 注 意 : 练 习 的 设 计 要 简 单, 紧 扣 知 识 点, 且 尽 量 是 日 常 生 活 中 学 生 经 常 接 触 到 的 例 子 ) 在 学 生 练 习 时 教 师 可 对 不 会 画 的 学 生 个 别 指 导, 注 意 语 气 要 亲 切, 不 可 打 击 学 生 的 积 极 性 师 讲 解 与 评 价 : 收 几 份 画 得 比 较 好 的 图, 利 用 投 影 仪 展 示 一 下, 这 样 做 既 可 以 起 到 表 扬 作 用, 又 可 以 为 其 他 学 生 展 示 一 个 正 确 的 规 范 解 答 再 强 调 一 下 画 图 的 方 法 与 注 意 点 探 究 杠 杆 平 衡 条 件 经 历 科 学 探 究 过 程, 归 纳 杠 杆 原 理 PPT 动 画 展 示 : 一 个 是 会 挑 水 的 人 挑 起 两 桶 水 的 动 画 ; 一 个 是 不 会 挑 水 的 人 只 挑 起 其 中 一 只 桶 的 滑 稽 画 面 旁 白 : 我 就 纳 闷 了, 挑 同 样 的 两 桶 水, 我 和 他 差 别 咋 就 那 么 大 呢? 师 : 没 有 挑 起 两 桶 水 的 那 个 人 不 知 道 杠 杆 的 平 衡 条 件, 即 杠 杆 在 什 么 情 况 下 能 够 平 衡 那 你 们 猜 猜 看, 动 力 动 力 臂 阻 力 阻 力 臂 之 间 满 足 什 么 样 的 关 系, 杠 杆 才 能 平 衡 呢? 学 生 开 始 踊 跃 表 达 自 己 的 猜 想 师 : 你 们 能 不 能 利 用 实 验 桌 上 的 器 材 就 你 的 猜 想 设 计 一 个 实 验, 探 究 我 们 实 验 桌 上 的 杠 杆 在 什 么 情 况 下 能 够 水 平 平 衡? 补 充 : 本 实 验 中 的 杠 杆 当 然 在 水 平 位 置 倾 斜 位 置 都 可 以 静 止 ( 即 平 衡 ), 我 们 就 以 水 平 平 衡 为 例 探 究 一 下 杠 杆 的 平 衡 条 件 另 外 杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡, 也 给 我 们 的 测 量 带 来 方 便 提 问 几 个 学 生 : 请 把 你 的 实 验 设 计 给 大 家 说 一 下 师 : 你 们 讨 论 一 下 他 们 这 几 个 实 验 方 案, 如 何 改 进? 师 总 结 : 通 过 你 们 的 讨 论, 我 们 就 以 大 多 数 人 赞 同 的 步 骤 进 行 实 验 : 1 钩 码 和 弹 簧 测 力 计 的 位 置 保 持 不 变, 改 变 钩 码 的 数 量, 记 下 弹 簧 测 力 计 的 示 数 和 钩 码 的 重 力 动 力 臂 阻 力 臂 2 钩 码 的 数 量 和 位 置 保 持 不 变, 改 变 钩 码 的 位 置, 记 下 弹 簧 测 力 计 的 示 数 和 钩 码 的 重 力 动 力 臂 阻 力 臂 3 钩 码 的 数 量 和 弹 簧 测 力 计 的 位 置 保 持 不 变, 改 变 钩 码 的 位 置, 记 下 弹 簧 测 力 计 的 示 数 以 及 钩 码 的 重 力 动 力 臂 阻 力 臂 师 : 下 面 你 们 开 始 实 验, 实 验 中 一 定 要 细 致 认 真, 记 录 一 定 要 实 事 求 是 ( 在 学 生 操 作 中 指 导 他 们 分 好 工, 在 初 中 探 究 教 学 中, 经 常 会 出 现 一 人 包 办, 几 个 人 旁 观 的 现 象, 指 导 他 们 合 作 探 究, 强 调 不 能 一 人 包 办 ) 学 生 进 行 数 据 分 析 ( 数 据 分 析 的 方 法 在 以 前 的 教 学 中 已 经 指 导 过, 如 : 观 察 数 据 的 变 化 规 律, 分 析 数 据 间 的 数 值 关 系, 等 等, 学 生 已 经 能 够 独 立 进 行 初 步 的 数 据 分 析 ) 学 生 得 出 结 论 师 : 哪 位 同 学 能 把 你 得 到 的 结 论 给 大 家 说 说?

学 生 都 积 极 举 手 回 答 师 : 还 有 没 有 不 同 的 结 论? 个 别 学 生 举 手 回 答 师 : 你 们 小 组 之 间 对 这 些 结 论 进 行 交 流 讨 论 师 总 结 学 生 的 结 论, 并 用 PPT 展 示 : 动 力 动 力 臂 = 阻 力 阻 力 臂 杠 杆 原 理 的 应 用 应 用 杠 杆 原 理 对 日 常 生 活 中 的 杠 杆 类 工 具 进 行 分 类 指 导 学 生 阅 读 教 材, 知 道 杠 杆 平 衡 条 件 也 称 为 杠 杆 原 理 阿 基 米 德 是 较 早 研 究 杠 杆 原 理 的 学 者 应 用 杠 杆 原 理 对 常 见 的 器 具 进 行 分 类 省 力 杠 杆 : 动 力 臂 大 于 阻 力 臂 费 力 杠 杆 : 动 力 臂 小 于 阻 力 臂 等 臂 杠 杆 : 动 力 臂 等 于 阻 力 臂 天 平 手 推 车 竹 筷 笤 帚 船 桨 剪 刀 指 甲 钳 等 自 主 学 习 用 杠 杆 称 象 合 作 思 考 讨 论 五 作 业 布 置 1 指 出 羊 角 锤 镊 子 钓 鱼 竿 等 杠 杆 类 器 具 工 作 时 的 支 点 动 力 阻 力 和 动 力 臂 阻 力 臂 2 列 举 日 常 生 活 中 杠 杆 类 工 具, 并 对 其 进 行 分 类 2.4 案 例 评 析 1 本 节 课 以 设 问 方 式 并 让 学 生 尝 试 各 种 方 法 拔 图 钉 引 入 新 课, 创 设 学 生 积 极 参 与 探 索 的 良 好 氛 围 ; 借 助 多 媒 体 展 示, 使 学 生 在 轻 松 愉 悦 的 环 境 中 学 习 和 思 考 ; 习 题 的 设 计 方 面, 不 求 难 度, 只 求 对 这 节 课 概 念 的 理 解, 学 生 做 起 来 既 容 易, 又 增 强 自 信, 激 发 兴 趣 2 在 指 导 学 生 探 究 的 过 程 中, 强 调 细 致 严 谨 实 事 求 是, 不 出 假 数 据 ; 在 实 验 小 组 内, 强 调 不 能 一 人 包 办, 别 人 旁 观, 要 养 成 良 好 的 合 作 意 识 ; 在 得 出 结 论 环 节, 发 动 学 生 组 间 讨 论, 培 养 了 学 生 积 极 参 与 交 流 讨 论 的 科 学 素 质 ; 在 介 绍 阿 基 米 德 的 故 事 中, 告 诉 学 生 要 大 胆 想 象 勇 于 创 新 3 在 课 题 引 入 环 节, 创 设 的 教 学 情 境 中, 提 供 日 常 生 活 中 常 用 的 螺 丝 刀 钳 子 钉 锤 ; 在 习 题 设 计 环 节, 以 生 活 中 常 见 的 抽 水 机 井 把 起 吊 机 的 伸 缩 臂 公 园 里 的 跷 跷 板 为 问 题 载 体 ; 在 巩 固 与 应 用 中, 以 扁 担 为 背 景 而 设 疑 以 生 活 中 常 见 的 事 物 介 绍 物 理, 从 而 向 学 生 渗 透 物 理 知 识 来 源 于 生 活, 又 服 务 于 生 活 的 理 念 ; 引 导 学 生 从 生 活 走 进 物 理, 从 物 理 走 向 社 会 三 实 验 探 究 3.1 探 究 目 标 1 通 过 实 验 探 究, 归 纳 杠 杆 的 平 衡 条 件 2 经 历 探 究 实 验 的 过 程, 总 结 定 滑 轮 动 滑 轮 使 用 的 特 点 3.2 探 究 过 程

1 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件 杠 杆 平 衡 时, 其 动 力 阻 力 和 动 力 臂 阻 力 臂 间 是 否 有 一 定 的 关 系? 存 在 着 怎 样 的 关 系? 问 题 来 自 于 对 杠 杆 特 性 的 深 入 同 时 问 题 明 确 设 计 实 验 方 案 时, 要 将 杠 杆 作 为 研 究 对 象, 收 集 的 实 验 数 据 是 杠 杆 处 于 平 衡 时, 作 用 其 上 的 动 力 阻 力 和 动 力 臂 阻 力 臂 的 量 值 测 量 力 的 工 具 是 弹 簧 测 力 计, 测 量 长 度 的 工 具 是 刻 度 尺 为 避 免 测 量 获 得 数 据 的 特 殊 性, 寻 找 到 具 有 普 遍 性 的 规 律, 应 刻 多 测 量 几 组 数 据 实 验 室 所 用 的 杠 杆, 是 一 根 两 端 装 有 调 零 螺 母, 带 槽 中 央 有 小 孔 的 刻 度 尺 槽 内 夹 有 能 移 移 动 的 钩 码 挂 钩 实 验 时 首 先 要 调 节 杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡, 此 时 杠 杆 的 重 心 位 于 支 点 上, 或 在 支 点 的 上 方 ( 或 下 方 ) 然 后 在 杠 杆 的 两 边 分 别 挂 上 钩 码 或 左 边 挂 钩 码, 右 边 用 弹 簧 测 力 计 竖 直 向 下 拉, 当 杠 杆 在 水 平 位 置 再 次 平 衡 时, 便 可 进 行 测 量, 收 集 数 据 数 据 分 析 时, 要 组 织 学 生 讨 论 交 流, 让 每 一 个 学 生 充 分 表 达 自 己 的 见 解, 教 师 不 要 过 早 给 出 结 论 探 究 过 程 不 回 避 有 些 学 生 提 前 预 习 过 教 材, 知 道 杠 杆 的 平 衡 条 件, 降 低 实 验 探 究 的 探 索 性 关 键 是 教 师 要 将 科 学 研 究 的 探 究 性 思 想, 渗 透 到 实 验 过 程 中, 引 导 学 生 思 考 感 悟 2 探 究 使 用 定 滑 轮 和 动 滑 轮 的 特 点 定 滑 轮 的 使 用 特 点 表 现 在 通 过 定 滑 轮 提 升 钩 码 和 直 接 提 升 钩 码 的 差 异 将 钩 码 提 升 一 定 的 高 度, 直 接 提 升 时, 向 上 用 力 ; 通 过 定 滑 轮 提 升 时, 向 下 用 力 即 可 用 力 的 大 小 可 通 过 弹 簧 测 力 计 测 定 组 装 定 滑 轮 时, 定 滑 轮 与 铁 架 台 要 进 行 硬 连 接 同 样 动 滑 轮 的 使 用 特 点, 也 是 用 直 接 提 升 钩 码 和 通 过 动 滑 轮 提 升 钩 码 进 行 比 较 获 得 的 实 验 时 要 让 钩 码 做 匀 速 运 动 收 集 多 组 数 据, 目 的 是 归 纳 规 律 3.3 探 究 评 价 1 探 究 性 要 让 学 生 亲 自 动 手 做, 全 员 参 与 要 让 学 生 体 验 和 感 悟 实 验 思 想 和 实 验 氛 围, 组 织 学 生 进 行 交 流 和 讨 论, 逐 步 培 养 学 生 的 学 习 兴 趣 2 探 究 性 实 验 的 价 值 不 是 正 确 的 实 验 结 果, 而 是 实 验 过 程 中 学 生 获 得 的 体 验 哪 怕 实 验 得 到

的 结 果 的 错 误 的, 但 有 了 过 程 的 体 验, 通 过 对 实 验 的 反 思, 学 生 也 能 获 得 对 正 确 结 论 的 认 知 3 实 验 评 价 要 关 注 学 生 是 否 动 手 参 与? 是 否 动 脑 思 考, 领 会 实 验 思 想? 是 否 积 极 参 与 同 学 间 的 讨 论 交 流, 勇 于 发 表 意 见? 是 否 有 实 验 的 数 据 记 录 和 问 题 分 析? 而 不 是 最 终 的 结 论 是 否 正 确 四 互 动 交 流 4.1 课 程 作 业 1 画 力 臂 是 考 试 评 价 中 经 常 考 到 的 能 力 点, 课 堂 教 学 中, 应 该 如 何 定 位 其 在 课 堂 中 的 重 难 点 地 位? 2 如 图 所 示, 用 竹 筷 夹 食 品, 竹 筷 是 费 力 杠 杆 如 何 确 定 竹 筷 的 支 点? 4.2 疑 难 问 题 1 探 究 杠 杆 的 平 衡 条 件 时, 要 调 节 杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡 的 目 的, 是 降 低 或 避 免 杠 杆 自 身 重 力 对 实 验 数 据 的 影 响 方 便 力 臂 的 测 量 不 是 目 的, 仅 是 调 节 杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡 后 的 结 果 2 剪 刀 夹 子 等 杠 杆 使 用 时 是 省 力 还 是 费 力, 要 视 具 体 的 情 况 而 定, 离 开 具 体 的 工 作 情 境 的 判 断 是 没 有 科 学 依 据 的 3 要 求 学 生 正 确 的 画 力 臂 用 定 滑 轮 动 滑 轮 组 装 滑 轮 组, 不 是 一 节 课 就 能 实 现 的, 学 生 对 知 识 的 同 化 或 顺 应 需 要 时 间 和 经 历 实 践 的 过 程 五 资 源 建 设 5.1 配 套 习 题 1 应 用 杠 杆 原 理 分 析, 如 图 所 示 划 船 用 的 工 具 船 桨 的 作 用 类 似 于 A. 开 瓶 用 的 扳 手 B. 吃 饭 用 的 竹 筷 C. 剪 铁 皮 用 的 剪 刀 D. 拔 钉 子 的 羊 角 锤 2 小 华 探 究 动 滑 轮 的 使 用 特 点, 实 验 装 置 如 图 所 示, 记 录 的 数 据 如 表 中 所 示 分 析 数 据 发 现, 使 用 动 滑 轮 不 能 省 力 一 半, 面 对 这 一 事 实, 小 华 的 做 法 最 不 可 取 的 是 实 验 次 数 物 重 G/N 拉 力 F/N 1 1.0 0.65 2 1.5 0.90 3 2.0 1.15 A. 改 进 实 验 条 件, 重 做 实 验 B. 讨 论 交 流, 分 析 可 能 的 原 因 C. 修 改 实 验 数 据, 使 之 符 合 要 求 D. 查 阅 资 料, 证 明 数 据 的 合 理 性 3 如 图 所 示, 应 用 杠 杆 原 理 分 析, 指 甲 钳 的 DBO 杠 杆 是 A. 省 力 杠 杆 B. 费 力 杠 杆 C. 等 臂 杠 杆 D. 费 距 离 杠 杆 图 1

4 如 图 所 示, 用 弹 簧 测 力 计 通 过 定 滑 轮 拉 钩 码, 钩 码 平 衡 时 读 取 弹 簧 测 力 计 的 示 数 ( 绳 与 滑 轮 间 的 摩 擦 不 计 ) A. 等 于 钩 码 的 质 量 B. 大 于 钩 码 所 受 的 重 力 C. 等 于 钩 码 所 受 的 重 力 D. 小 于 钩 码 所 受 的 重 力 5 如 图 所 示, 小 明 制 作 的 杆 秤 处 于 平 衡 状 态, 秤 砣 的 质 量 约 1kg, 估 算 秤 钩 所 挂 物 体 的 质 量 约 kg, 杆 秤 的 最 大 测 量 值 约 kg 要 增 大 杆 秤 的 测 量 范 围, 可 采 取 的 措 施 有 ( 写 出 一 种 即 可 ) 6 如 图 所 示, 将 系 有 钩 码 的 绳 的 另 一 端 固 定 在 地 板 上, 通 过 滑 轮 的 轴 向 上 匀 速 提 升 钩 码 ( 滑 轮 重 绳 重 和 摩 擦 均 不 计 ) 提 升 过 程 ( 选 填 能 或 不 能 ) 省 力, ( 选 填 有 或 没 有 ) 改 变 力 的 方 向