《探究杠杆的平衡条件》教学设计

第一篇：《探究杠杆的平衡条件》教学设计

《探究杠杆的平衡条件》教学设计

设计者 永修县军山中学卢长水

一、概述

探究杠杆的平衡条件是初中物理学科八年级的课题。

本课题来源于上海科学技术出版社广东教育出版社八年级物理第六章第5节，所需课时为1课时。

学习内容：知道什么是杠杆，能根据实物画出杠杆示意图。知道杠杆的平衡条件，会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。通过对生活中实际问题的探讨，加深对杠杆平衡条件的理解。

本课设计尝试解决实验教学中遇到 “学生在兴奋中乱摸、乱操作，完全游离了实验教学目标” 的问题。尝试引导学生在“探究”中提出物理问题，引导学生在“探究”中经历并体验科学探索的历程，养成所有的观察、实验均目的明确，用目的控制实验方向，用目的控制动手行为，用目的激发探究乐趣，用目的激发学习兴趣，在“探究”中将物理学习跟生活紧密地联系起来，在“探究”中将物理学习最终归于生活。在课堂教学中，注重将科学探究的要素充分体现出来，使学生在探究中敢于质疑、勇于辩论，在充分交流中解决问题、理解知识。通过这样的形式，让学生收获的不只是知识，还收获了研究问题的方法，从而使学生的科学素养得到培养、提高。

二、学习者特征分析

学生来自农村中学，班级学生共48人，思想活跃。学生们掌握了力等内容，在此基础上学习杠杆会顺当些。通过平时的观察、了解知道农村中学学生们学习习惯一般，知识面较窄，思维能力、推理能力弱，实验动手能力弱，但有较强的好奇心，有求知欲，有一定的语文、数学、科学知识基础，喜欢动手做实验。学生初步具备了利用网络，计算机进行信息的搜索，加工，处理信息的能力，对网络环境下的自主学习有一定经验，熟悉网络操作，在学科学习上，对物理学习的兴趣较高，通过一个学期的物理学习，对科学探究有一定的初步体验，有条件在本班实施本节课教学设计。

三、教学策略选择与设计

教学采用启发讲授、实验探究、交流讨论法，探究杠杆的平衡条件是力学中重要的实验之一，所涉及的动手能力与实验操作能力也是学生的薄弱环节，要着重关注。学生交流讨论，教师引导分析归纳。

四、教学资源与工具设计

多媒体教室、多媒体电脑设备；上海科学技术出版社广东教育出版社八年级物理第六章第5节。

相关实验器材，杠杆，铁架台，钩码等。专门为本课设计的多媒体课件。

五、教学目标分析

（一）知识和技能

1、知道什么是杠杆，能根据实物画出杠杆示意图。

2、知道杠杆的平衡条件，会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。

（二）过程与方法

通过实验探究杠杆的平衡条件，初步领会从具体到抽象的方法。

（三）情感、态度、价值观

通过了解杠杆在实际中的应用，体会到物理知识是有用的，培养学生对科学的兴趣。

六、教学重点

杠杆平衡条件，经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题问题。

七、教学难点 力臂的概念和画法

八、课时安排 1课时

九、教学过程

（一）引入新课

展示多媒体，利用漫画故事创设情景，引入课题。

（二）新课教学

一）探究跷跷板中的道理 1．提出问题

展示多媒体，结合教材第22页图6-37，提出问题： 跷跷板为什么能上下转动？ 跷跷板为什么能平衡？ 跷跷板受到哪些力的作用？

怎样才能使跷跷板保持水平平衡状态？ 2．设计方案

[讲解]为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，我们可采取简化模型法。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板（给它取个名叫杠杆），用钩码代替人和牛进行实验研究。

每2人一组实验，要求讨论如何设计这个实验。设计如下：

(1)将杠杆挂在铁架台上，观察是否在水平位置平衡(静止)；若不是，可调节平衡螺母，使之水平平衡。

此处可提问：为什么要使杠杆在水平位置平衡？若学生回答不出，看教学情况决定是在课内还是课后思考。

(2)在杠杆支点的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)重复多做几次平衡实验，得到不同数据。(4)将数据记录下来，分析得出结论。3.进行实验

开始实验，完成探究任务。

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

完成实验后，任意选择五组，请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中，讨论可得到什么结论(杠杆平衡的条件)。（课件预设四组数据，看教学情况决定是否采用）

教师可提出各种猜想，加减乘除关系都可。

可能有学生得到其他关系式，但不适合所有数据，因此它不是杠杆平衡条件。

4.分析论证

[讲解]：杠杆中有几个重要的概念：杠杆绕着转动的点叫做支点，从支点到力作用线的距离L1和L2叫做力臂；动力的力臂叫动力臂；阻力的力臂叫阻力臂；杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫做平衡。

对公式进行变形可以得到比例式，它的含义是：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。

5.拓展与练习

1．讨论力臂的正确画法，试画出下图中F1和F2的力臂．

2．讨论探究杠杆平衡条件时所采取的措施 在“研究杠杆的平衡条件”实验中：

①若在实验前若发现杠杆左端低、右端高，这时应将杠杆两端的平衡螺母都向 移，使杠杆在平衡。（右，水平位置）

②使杠杆在水平位置平衡为了.还使杠杆的重心在支点上，使 可忽略.（方便读出动力臂和阻力臂，杠杆重力的影响）

③据多次测量的数据计算，归纳出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 或：F1×L1=F2×L2。（动力与动力臂的乘积，阻力与阻力臂的乘积）

3．如下图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3 m，OB=0.2 m，在A点处挂一个质量为2 kg的物体G，在B点处加一个竖直向上的力F，杠杆 在水平位置平衡。求物重G及力F的大小各是多少？

（示例求解过程）

解：杠杆阻力等于物重：

G=mg=2kg×10N/kg=20N 已知动力臂OB=0.2 m，阻力臂OA=0.3 m 据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2，有： F×OB= G×OA 代入数据得：

F×0.2 m=20N×0.3 m，解得F=30N 答：物重G为20N，力F大小是30N。

4．如下图所示，轻质跷跷板可绕O点转动，OB=1 m，在A处两个小孩的总质量为50 kg，在B处有头质量为500kg的牛。求小孩离O点多远时跷跷板才能在水平位置平衡？(学生演板练习，教师巡回观察指导)

二）杠杆的应用

[引入]：阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。” [设疑]：阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗？ 阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆。

要求学生观察书上图6－42：生活中的常见的杠杆。

结合图6－42（f），展示多媒体：手动抽水机（压水井），分析使用手动抽水机是省力还是费力。

[讨论]：由杠杆的平衡条件，可以得到当力臂不等时，对应的力也不等。可将杠杆分为三类：省力杠杆，费力杠杆，等臂杠杆。它们与力臂的关系是怎样的？展示多媒体归纳。

最后讨论萝卜是左边重还是右边重？多媒体展示推导结果。

（三）教学小结 通过这节课，你学到了什么？引导学生小结，自我完善

认识杠杆，并介绍了杠杆的几个重要概念，学会分析生活中的杠杆。杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。

（四）作业

教材第27页，自我评价与作业：第2、3、4小题

十、板书设计：

一、杠杆

1、定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，叫杠杆。

2、杠杆的五要素：

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。

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。

二、杠杆平衡条件

动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2）

三、杠杆的应用

省力杠杆（、费力杠杆、等臂杠杆

十一、教学评价设计

1．在课堂中教师对学生的学习、探究、讨论等给予及时的评价、引导和总结。

2．本课结束时，教师引导学生小结，自我完善本课综合性总结；课后，通过测试题和作业来评价反馈；使学生能利用所学知识进行计算，解决实际问题。

第二篇：探究杠杆平衡的条件(教案)

第一节探究杠杆平衡的条件（第2课时）

一、教学目标：

1、让学生在知道什么叫杠杆平衡的基础上，学会研究杠杆平衡条件的有关实验技能，能独立地较熟练地进行实验操作。

2、能理解杠杆平衡的条件，通过力和力臂的关系，知道省力杠杆，费力杠杆和等臂杠杆的特点。

3、能用杠杆平衡的条件解释有关现象。

二、教学的重点和难点：

重点：怎样通过实验得出杠杆平衡的条件。

难点：在力的三要素改变时，如何在理论上和操作上使杠杆重新平衡。

三、教学的设计思路：

1、学习本节内容用到的知识有杠杆的定义、支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂等概念，所以先要复习上节内容。

2、为了让学生理解杠杆平衡条件，增强学生学习物理的兴趣，应创设一些与教学内容有关的情境，知道什么叫杠杆平衡，实验中为什么要强调杠杆在水平位置上平衡。

3、为了使学生通过实验得出杠杆平衡的条件。先用简单的实验操作使学生得出杠杆平衡的条件，再用改变力的三要素去证实杠杆平衡条件。

4、通过改变动力臂的大小来得出三类杠杆的特点。

四、教学方法： 实验研究法。

五、教学过程： 教学内容

教师活动

学生活动

（一）复习

提问：

1、什么叫杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

学生回答

（二）杠杆平衡

创设情境：

1、用小乌龟和小海星玩跷跷板，激趣引入。杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动。

2、画出动力臂，阻力臂，说明水平位置平衡的作用。观察实验，讨论如何使跷跷板平衡，在杠杆平衡时，力与力臂的变化，从而对杠杆的平衡条件做出合理猜想。

通过作图理解杠杆水平位置平衡的作用。

（三）研究杠杆平衡的条件

提出问题：什么条件下杠杆才能平衡？猜想：

F1L1= F2L2

F1+L1= F2+L2 设计实验：

引导学生讨论选用什么器材，需要测量什么物理量，如何调节杠杆使之在水平位置平衡，如何设计实验步骤等。进行实验：

指导学生按要求进行实验操作。分析论证：

要求学生认真将实验数据记入自己设计的表格，并引导学生分析数据验证猜想，得出结论： 即杠杆平衡条件为：

动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式：F1L1= F2L2 评估交流：引导学生思考讨论，实验存在偶然性，要多次测量

1、分组讨论需要什么器材，测量什么物理量，设计实验表格

2、练习调节杠杆在水平位置平衡。

3、计算钩码的重力。

4、按照设计的实验步骤进行分组实验，记下实验数据，讨论研究得出实验结论。

5、根据数据讨论实验要多次测量的意义。

（四）课后作业：小故事

讲兔子拔萝卜，要猴子和小羊来帮忙，最后分萝卜的故事。

学生课后用萝卜动手实验，验证自己的猜想，加深对杠杆平衡条件的理解，同时会应用杠杆平衡条件解决生活中的实际问题。

2014年07月10日

第三篇：杠杆平衡实验课教学设计

杠杆平衡实验课教学设计

教学目标：

知识与技能：知道什么是杠杆，理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂；知道杠杆平衡的条件；能根据实际需要正确选择和使用杠杆。

过程与方法：通过实验探究活动体验科学探究的全过程。培养学生的观察力、创造想象力；实验操作能力和数据处理能力。

情感态度与价值观：体验科学探究的乐趣，激起学生学习物理的兴趣，培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。了解杠杆在我国古代的应用。、教学重难点：设计杠杆平衡条件的实验。教学工具：杠杆尺，钩码等。教学过程：

一、引入。

阿基米德曾经说过一句话：如果给我一个支点，我能把地球抬起来。同学们请想一想，如果真的有一个支点，阿基米德可以把地球抬起来吗？

我们要想弄明白这个问题，只要弄清杠杆平衡条件就可以了。板书课题：杠杆平衡条件。

二、新授

1、介绍杠杆。杠杆是一种简单而古老的机械。很久以前人们开始学会利用杠杆。杠杆为我们的生活提供了很多方便。举例说明。

能绕一个固定的点转动的棍子，就叫杠杆。

2、介绍杠杆的几个概念。支点、动力点、动力臂、阻力点、阻力臂。

3、为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方？而不放到离石块远一些的地方？这样动力臂变长了，大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢？

4、下面我们就用实验的方法来探究动力、动力臂、阻力和阻力臂之间的关系。

5、实验要求：

A、每个小组用杠杆尺一侧的点定为阻力点，挂一定数量的钩码。B、在另一侧确定动力点的位置，看看在不同的位置挂多少钩码才能使杠杆尺保持平衡，并记录结果。

C、改变阻力点的位置，重复几次实验。D、做好实验后整理好器材，放回原处。

E、观察分析本小组的实验数据，总结实验结论，填写实验报告单。

F、要求实验过程中小组成员分工明确，认真配合，做到全员参与。

6、小组为单位进行实验结果汇报。（适时提示）

7、总结：杠杆尺的平衡规律：阻力点到支点的距离×钩码数=动力点到支点的距离×钩码数

即：阻力×阻力臂=动力×动力臂

三、总结

今天通过实验，我们学习了杠杆平衡的条件。在今后的学习中我们将继续学习生活中的杠杆。

第四篇：《科学探究杠杆的平衡条件》教学设计

《科学探究：杠杆的平衡条件》教学设计

2013.4.23 萧县路套初级中学张风 【教学目标】

一、知识与技能

知道什么是杠杆，能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆；理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂；知道杠杆平衡的条件；能根据实际需要正确选择和使用杠杆。

二、方法与过程

经历“探究杠杆平衡条件”的过程，参与科学探究活动，体验科学探究的全过程。培养学生的观察力、创造想象力；实验操作能力和数据处理能力；能根据自己制定的分类原则给杠杆分类；学习分类的方法。

三、情感态度价值观

体验科学探究的乐趣，激起学生学习物理的兴趣，培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。了解杠杆在我国古代的应用。

【教学难点】

1.设计“探究杠杆平衡条件”的实验方案；

2．力臂的确定．

【教学重点】

探究杠杆平衡条件。

【教学方法】

实验探究，引导创新。

【教学过程】

一、引入新课

同学们，我是阿基米德，已经两千多岁。在两千多年前，我说过“给我一个支点，我可以撬动地球。”两千多年来，我没有将地球撬动，这是事实，这并不是我的错，因为我没有找到一个合适的支点。可是，许多爱嚼舌头的人硬说我是在吹大话，在说谎。我这个两千多岁的人实在受不了这样的委屈。今天，我请大家帮我伸冤，你们愿意吗？不管结果如何，我──阿基米德先在这谢谢大家了！

大家有信心吗？

要想帮我伸冤，实际很容易，只需弄清杠杆的平衡条件即可。

二、新授

（板书）第一节科学探究：杠杆的平衡条件

杠杆是一种古老而简单的机械，许许多多机械的应用改变和丰富了我们的生活。今天我们就从生活中的杠杆说起，了解机械与人的关系。

（板书）1．认识杠杆

让学生展示自带的杠杆（铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等）并说出其应用及特征。

讨论、归纳各种杠杆的共同特征：

（板书）在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆。

出示图片：猿人移动石块

问题1：古猿要把大石块移动，用木棍捅石块捅不动，谁能想法帮帮它？

问题2：古猿用的木棍是杠杆吗？

铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等是不是杠杆？

问题3：为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方？而不放到离石块远一些的地方？

（板书）2．认识杠杆的几个概念

介绍支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。

强调力臂的画法：

·找支点；

·画出动力和阻力的作用线；

·过支点向力的作用线作垂线，垂线的长度即是力臂。

概括为：一找点二画线三作垂线段。

用橡皮、笔、书、直尺设计一个杠杆探究支点在不同位置时动力的大小情况。

结论：动力臂越长、阻力臂越短，越省力；动力臂越短、阻力臂越长，越费力。

所以人们为了用较小的力撬大石块时，就要把支点放到离石块较近的地方，增大动力臂、减小动力。

（1）提出问题大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢？

（板书）3．杠杆的平衡条件

（2）猜想与假设让学生充分猜想，同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给学生看，什么叫杠杆的平衡。

学生可能给许多种猜想如：

①F1+L1=F2+L2 ②F1/L1=F2/L2 ③F1-L1=F2-L2 ④F1×L1=F2×L2

教师带领学生分析以上猜想，甄别那是明显错误的猜想，如①F1+L1=F2+L2 ③F1-L1=F2-L2，力和力臂单位不一样是不能加减的。

将学生分成两部分分别探究②F1/L1=F2/L2 ④F1×L1=F2×L2

（3）制定计划与设计实验

设计实验方案：（引导学生讨论，实验装置中力的大小、力臂的大小最好能随时知道。实验探究前，应让学生充分讨论他们的探究方案。）

实验目的：

探究杠杆的平衡条件

实验器材：

杠杆、铁架台、钩码

实验步骤：

①如图，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；

※为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢？（因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出．）

※调节杠杆平衡的方法：左沉右旋 右沉左旋

②在杠杆两边挂适当钩码，并移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，计算两力的大小，并读出两力臂的值，将力和力臂的数值填入表中；（重复3次）

（4）进行实验与收集证据

实验次数

F1/N L1/cm F2/N

L2/cm

分析判断：在分析判断过程中有可能出现F1+L1=F2+L2 的结论，要求学生认真分析数据，找到出错的原因，为以后的学习和工作打下坚实的基础。

（5）讨论、交流、合作

你的实验结论与你的假设一致吗？你的结论是什么？

（6）得出结论：杠杆的平衡条件是：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×L1=F2×L2）（板书）4．杠杆的分类

告诉学生分类首先要制定分类原则，然后按原则分类。无论学生怎样分类，只要符合分类原则，都应充分肯定。5．作业设计：

在如图所示的实验装置中：

（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆左边下倾，这时可以将杠杆右端的螺母向 边旋一些，使杠杆水平平衡。

（2）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上的点是等间距的，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆水平平衡？请设计出两种方案。

（1）；

（2）。

第五篇：杠杆教学设计

杠杆教学设计

一、教学目标

1、知识与技能：

（1）认识杠杆，能从常见的工具中辨别杠杆，能正确画出杠杆的示意图；

（2）能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置，会画杠杆的力臂；

（3）能根据杠杆的特点及作用效果，将杠杆分类。

2、过程和方法：

（1）通过观察各类杠杆，了解杠杆的结构，培养学生的观察能力；

（2）通过探究实验，归纳总结出杠杆的平衡条件，培养学生乐于探究的品质和归纳总结能力；

（3）通过对生活中实例的简单分析，培养学生对物理的兴趣。

3、情感、态度与价值观 通过实例列举，使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用，培养学生善于在生活中发现物理现象的良好习惯，并能利用所学知识简单解释生活中所用到的杠杆原理，让学生感受到物理学习的乐趣。

二、教学重难点

能正确分析杠杆的五要素并画出杠杆力臂；掌握杠杆的平衡条件，并能加以简单运用。

三、教学用具

多媒体，实验用具。

四、教学方法

讲授法，提问法，实验法，问题讨论法等。

五、教学过程

1、引入新课

观察日常生活中常用的杠杆工具（图片），是否认识或使用过它们，能叫出它们的名字么？（如羊角锤、瓶起子等）

有了以上工具的存在，给我们的生活带来了极大的便利。这些能给我们提供方便的工具都称为机械。日常生活中见到的那些复杂的机械也都是由简单机械组合而成的。今天我们从基础学起，先来认识一个简单的机械。

大家都很熟悉瓶起子，请一位同学来示意如何使用瓶起子。首先用起子钳住瓶盖，然后抵住瓶盖，用力扳起身，瓶盖就被打开了。那么，你知道瓶起子是根据什么原理制造的吗？实际上它是根据杠杆原理制造的。今天大家就共同来探究我们认识的第一个简单机械——杠杆。首先，我们来认识什么是杠杆？

2、杠杆的五要素

通过观察和日常生活中的体验，杠杆需要具备什么样的条件呢？（学生讨论回答）

都是硬棒（软的不行，直的弯的都可以）； 工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的； 除固定不动的点外，还要受到两个力的作用，一个能使它转动，另一个阻碍它转动。

对图片进行分析，得出杠杆概念及其五要素：

杠杆——一根硬棒、在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。杠杆的共同点：

（1）绕着固定点转动。

固定点——杠杆的支点

（2）受到力的作用。

动力和阻力

支点O——杠杆绕着转动的点

动力——使杠杆转动的力

阻力——阻碍杠杆转动的力

展示一组图片，思考这些工具在工作过程中，是否是杠杆？若为杠杆，确定支点的位置、动力、阻力作用点和方向。

动力的作用效果不是由支点到动力作用点间的长度决定，而是由支点到动力作用线间的距离决定。我们把从支点到动力作用线间的距离叫做动力臂。从支点到阻力作用线间的距离叫做阻力臂。（力臂概念）

练习杠杆示意图的画法。

3、杠杆的平衡条件

（展示实验用杠杆）大家看，这就是一个简单的杠杆装置，我们接下来将用 它来探究杠杆的平衡条件。

杠杆的中间十字交会点就是杠杆的支点O。现在取5个等质量的钩码，将其中2个挂在杠杆左端第三格上，作为杠杆的阻力。剩下的3个作为杠杆的动力，若使杠杆平衡，这三个钩码刚好挂在右端第2个格上。改变阻力臂和阻力的大小，继续实验，分析杠杆的平衡条件，将实验结果填在表格内。

(同学归纳总结)动力×动力臂=阻力×阻力臂

4、杠杆的分类

1．省力杠杆:L1>L2，起子——省力费距离

2．费力杠杆：L1＜L2，钓鱼杆——费力省距离

3．等臂杠杆：L1＝L2，天平——既不省力也不费距离

5、课堂小结和练习

杠杆概念，五要素，杠杆平衡条件。

六、板书设计

杠杆

杠杆: 一根硬棒、在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。

五要素：支点O，动力F1，动力臂L1，阻力F2，阻力臂L2

杠杆平衡条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1×L1=F2×L2

赵燕