科学探究：杠 杆 的 平 衡 条 件

一、教学目标
1. 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。
2. 方法与过程：经历“探究杠杆平衡条件”的过程；能根据自己制定的分类原则给杠杆分类；学会分类的方法。
3. 情感态度与价值观目标：体验科学探究的乐趣，了解杠杆在我国古代的应用。
〔教学难点〕设计探究杠杆平衡的方案。
〔教学重点〕探究杠杆平衡条件。
〔教学方法〕实验探究法。
〔教学用具〕剪刀、开瓶器、木棍、铁榔头等。
二、教学过程
教学过程〖〗设计意图一、 引入新课
通过浮力的学习，同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家，他在物理学方面的贡献主要有两项：浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”
置疑：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，也就是这节课要研究的问题〖〗激发学生兴趣二、 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并说出其应用及特征
(说明：课前已要求学生预习，并要求学生各准备一杠杆或示意图带到课堂展示)
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杆，物理学中叫杠杆）〖〗体现课程理念，从生活走向物理
观察和了解学生是否认识杠杆：让学生自己观察、探究得出结论（续表）
教学过程〖〗设计意图(展示图片)
质疑：古猿要把大石块移动，用硬杆捅石块捅不动(图7)，谁能想法帮帮它
图7
(观察学生是否能想出在硬杆下垫一块小石头的方法，教师视具体情况作适当提示)〖〗创设情景，帮助学生进一步认识杠杆质疑：古猿用的硬杆是杠杆吗?(强调杠杆有支点)
(电脑展示原始人使用杠杆的图片)
强调硬杆不是杠杆，硬杆与支点结合就是一种最古老、应用最广泛的工具——杠杆(图8)。这也是人与猿的区别所在——人能制造和使用工具
图8
质疑：一根硬杆不是杠杆，为什么用来撬开茶叶听盖时就是杠杆了(图9)?铁榔头(图10)是不是杠杆
(分析、讨论)〖〗知道杠杆有支点
区分硬杆和杠杆的不同，同时进行学科渗透
图9〖〗

图10（续表）
教学过程〖〗设计意图质疑：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
(图11)
(a) (b)
图11
(学生可能会讨论、回答这些问题，教师视具体情况处理，保护学生回答问题的积极性，但教师不做过多解释)〖〗为引入杠杆的有关概念作铺垫(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(图12)
图12
用橡皮、笔或书等物探究支点在不同位置时动力的大小情况(图13)
图13
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
大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢
让学生充分猜想，同时用橡皮、小刀、直尺、硬币、苹果等物示意给学生看，什么叫杠杆的平衡(图14)
图14〖〗
定性了解
用身边物体进行实验，简单、易行
知道人们用杠杆撬重物能省力的原因
提出问题
猜想与假设
(提供一个事例，让学生回家可以模仿，告诉学生如果用较轻的直尺和相同的硬币，可进行定量探究)(板书： 3. 杠杆的平衡条件）
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，实验探究前，应让学生充分讨论他们的探究方案)〖〗如果课堂上完不成可让学生课后或下节课继续进行（续表）
教学过程〖〗设计意图实验数据：略
分析判断：略
讨论与交流：略
得出结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂(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。如：同学们可以把身边用品按用途分为学习用品、生活用品等。也可以按它们的制作材料分为塑料制品、棉制品、木制品等)
无论学生怎样分类，只要符合分类原则，都应充分肯定
生物体内的杠杆：略
我国古代的杠杆：略
三、 作业
四、 实践活动〖〗学习分类的方法