探究杠桿平衡條件實驗教案

一、教材分析

《杠桿平衡條件》是八年級第二學(xué)期第十章第一節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課是對使杠桿平衡的條件進(jìn)行探究。之前學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)了杠桿的相關(guān)知識,知道了什么是杠桿, 理解了杠桿的五個要素, 本節(jié)課將要以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步研究杠 桿平衡條件。

二、教學(xué)目標(biāo)

1. 知識與技能

(1)復(fù)習(xí)什么是杠桿以及杠桿的五個要素。

(2)知道什么是杠桿的平衡。

(3)探究杠桿的平衡條件。

(4)能初步運(yùn)用杠桿的平衡條件來分析問題。

2.過程與方法

(1)學(xué)生通過小實驗來體驗什么是杠桿的平衡。

(2)學(xué)生在體驗的基礎(chǔ)上猜想杠桿平衡的條件,通過實驗方案的設(shè)計 和交流,自主實驗并共同分析實驗數(shù)據(jù)來獲得結(jié)論,學(xué)生通過課堂活動初 步感受科學(xué)探究的過程和方法。

(3)學(xué)生通過嘗試在分析數(shù)據(jù)并獲得結(jié)論的過程中,學(xué)生提高了分析 歸納的能力。

3.情感態(tài)度價值觀

(1)學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)和實踐探究激發(fā)了對物理學(xué)習(xí)的興趣,初步養(yǎng) 成實事求是的科學(xué)態(tài)度和認(rèn)真踏實的學(xué)習(xí)習(xí)慣。(2) 學(xué)生通過猜想、談?wù)�、實踐,逐步養(yǎng)成主動思考,積極探索的科學(xué)精神以及與人協(xié)作,積極向上的團(tuán)隊精神。

三、重點:“探究杠桿平衡條件”的過程。

四、難點:根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件

五、教具儀器:

測力計、鉤碼、帶有刻度的杠桿、鐵架臺等 。

六、教法:

采用科學(xué)探究實驗的七個要素的探究方法進(jìn)行教學(xué),以學(xué)生為主體,教 師進(jìn)行必要的引導(dǎo),讓學(xué)生自行設(shè)計實驗、動手實驗、總結(jié)反思實驗。

七、教學(xué)過程

1.[引入 ]:阿基米德有句名言:“給我一個杠桿和支點, 我可以撬動地球。 ” [設(shè)疑 ]:阿基米德說這句話的根據(jù)是什么 ? 你認(rèn)為這可能嗎?杠桿真的有這么神奇嗎?

2、提出問題

我們先來做一個小游戲。大家可以看到桌面上有一個蹺蹺板, 同學(xué)們小時候 都玩過蹺蹺板嗎?那一個大人和一個小孩能玩蹺蹺板嗎?

現(xiàn)在我用一個大鉤碼表示大人和一個小鉤碼表示小孩,我先將小的鉤 碼放到蹺蹺板上,大家 可 以看到蹺蹺板的一端翹起了。那么我要怎樣放這個 大的鉤碼,才能使得這個蹺蹺板平衡呢?有沒有同學(xué)想要上來嘗試一下? (請學(xué)生上講臺將蹺蹺板調(diào)平衡)

此時蹺蹺板處在平衡狀態(tài)的, 那么什么是杠桿平衡呢? (當(dāng)杠桿動力和阻 力作用下保持靜止時,杠桿就處于平衡狀態(tài)。 )

根據(jù)我們所學(xué)習(xí)的杠桿定義的知識,同學(xué)們認(rèn)為是不是可以把這個蹺蹺 板看作是杠桿呢?

(1) . 改變杠桿上鉤碼位置,觀察是什么因素使杠 桿失去平衡呢?學(xué)生討論回答。

(2) . 在杠桿一端增加一個鉤碼,觀察是什么因素使杠桿失去平衡呢?學(xué)生討論回答。通過這個小游戲,我們又可以杠桿平衡與那些因素有關(guān)? (動力F 1、阻力F 2、動力臂 L 1和阻力臂 L 3、猜想與假設(shè)

現(xiàn)在我想請同學(xué)們猜想一下,動力F 1、阻力F 2、動力臂L 1和阻力臂L 2之間要滿足什么關(guān)系,才能使杠桿平衡。

教師提問,學(xué)生的回答主要有:

F1+L 1=F2+L2F1-L 1=F2-L 2

F 1×L 2=F2×L 1

F 1/L1=F2/L2等

我們得出了那么多猜想,同學(xué)們可以在實驗中,自己得出結(jié)論,究竟 哪一個猜想才是正確的。

F1+L 1=F2+L2成立嗎？F1-L 1=F2-L 2呢？單位不一樣不能相加減,故排除;

4、制定計劃與設(shè)計實驗

在實驗中我們需要測量那些物理量?(動力F 1、阻力F 2、動力臂L 1和阻力臂L 2)把這四個數(shù)據(jù)測出來,就可以得到他們之間的關(guān)系了是嗎?測量 這些物理量我們需要那些器材呢?(彈簧秤、鉤碼、鐵架臺、杠桿) 怎樣測量這些數(shù)據(jù)?(學(xué)生討論后回答)

為什么要實驗前使杠桿在水平位置平衡?由黑板上兩個杠桿的作圖可知：水平位置平衡的好處是便于讀出力臂。

天平怎么調(diào)節(jié)平衡的?(左沉右調(diào)、右沉左調(diào))那我們杠桿調(diào)節(jié)平衡螺 母和天平一樣,左高向左調(diào)、右高向右調(diào)。

5、進(jìn)行實驗與收集證據(jù)

好,現(xiàn)在我們已經(jīng)使杠桿在水平位置平衡了。我們現(xiàn)在統(tǒng)一把支點右 側(cè)的鉤碼作用于杠桿上的力(等于鉤碼所受的重力)當(dāng)作動力 F1,把支點 左側(cè)的鉤碼作用于杠桿上的力當(dāng)作阻力 F2。 接下來抽同學(xué)為代表做實驗, 根據(jù)我提供的實驗器材,操作并記錄數(shù)據(jù),并進(jìn)行適當(dāng)?shù)募m正。

一組數(shù)據(jù)夠嗎？ (多次實驗)多次實驗的目的是什么？

老師在學(xué)生探究過程中進(jìn)行巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時提出,讓學(xué)生自己去分析、解決問題。完成實驗后 請各組匯總實 驗數(shù)據(jù),填寫實驗報告 。

(學(xué)生進(jìn)行實驗)教師收集幾組數(shù)據(jù)與學(xué)生共同驗證猜想

6現(xiàn)在請同學(xué)們對自己的實驗數(shù)據(jù)表格進(jìn)行分析,分析完以后選派一 名代表回答這樣一個問題:你認(rèn)為杠桿在平衡時應(yīng)滿足的條件是什么? 我們通過最初的猜想與假設(shè),到自己制定計劃與設(shè)計實驗,然后通過實驗 與數(shù)據(jù)收集,最終得出的結(jié)論是:要使杠桿平衡,必需滿足:動力×動力臂=阻力×阻力臂。 (F1×L 1=F2×L 2)

7、評估

實驗做完了,大家能從上面的實驗中得到那些因素會造成誤差嗎? 杠桿是否真的在水平位置平衡了。不然,得出的數(shù)據(jù)都是不準(zhǔn)確的。大 家反思一下剛才的實驗,每個小組得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確嗎?如果不夠準(zhǔn)確,是 不是由于沒有嚴(yán)格按照步驟和要求來做呢?

8、運(yùn)用杠桿平衡條件分析 阿基米德真的能撬動地球嗎?

八、小結(jié)

學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲。

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