《探究杠桿的平衡條件》說課稿

探究杠桿的平衡條件說課稿一、使用教材人教版初中物理八年級下冊第十二章第一節(jié)。二、實(shí)驗器材教師改裝的杠桿、鐵架臺、鉤碼、彈簧測力計、圓形刻度盤、細(xì)線。三、實(shí)驗創(chuàng)新要求/改進(jìn)要點(diǎn)教材背景：教材實(shí)驗是這樣設(shè)計的，實(shí)驗前，調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時保持水 平靜止。實(shí)驗過程中，給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水 平位置平衡，但在實(shí)際操作中學(xué)生很難判斷杠桿是否在水平位置平衡，全憑學(xué)生的直觀感覺， 實(shí)驗的可信度不強(qiáng)。當(dāng)杠桿在水平位置平衡，此時力臂正好在杠桿上，這樣方便學(xué)生直接讀 出力臂的長度。實(shí)驗得出的僅僅是特殊情形杠桿在水平位置平衡時的一個結(jié)論，實(shí)驗結(jié)論不 具有普遍性，不利于學(xué)生理解力臂的概念。改進(jìn)要點(diǎn)：1. 杠桿在水平位置有了判斷依據(jù)，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實(shí)驗前調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時保持水平位置靜止。實(shí)驗過程中， 給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。但在實(shí)際 操作中學(xué)生很難判斷杠桿是否在水平位置平衡，全憑學(xué)生的直觀感覺，實(shí)驗的可信度不強(qiáng)。 在改進(jìn)裝置中，利用重垂線讓學(xué)生能準(zhǔn)確地判斷杠桿是否處于水平位置。2. 研究了多種情形下的杠桿平衡，有利于發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力。利用改進(jìn)后的杠桿實(shí)驗裝置，學(xué)生可以探究各種情形的杠桿平衡實(shí)驗，從而使得出的實(shí)驗結(jié)論更具有普遍性。3. 突破了力臂測量的難點(diǎn)，有利于學(xué)生理解掌握力臂的概念。改進(jìn)實(shí)驗強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析非水平位置平衡的杠桿，以及將杠桿設(shè)計成曲臂，主要目的就 是將力臂和支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離分開，有利于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識力臂的本質(zhì)。利用可轉(zhuǎn)動的 圓形刻度盤測出各種情形杠桿平衡時力臂的長度。四、實(shí)驗原理/實(shí)驗設(shè)計思路1. 在改進(jìn)實(shí)驗裝置中，為了讓學(xué)生能準(zhǔn)確地判斷杠桿是否處于水平位置。在杠桿的支 點(diǎn)處安裝了一個簡易的重垂線，使零刻度線與重垂線重合，此時中間的軸線處于水平位置， 實(shí)驗時杠桿與中間的軸線重合時杠桿就處于水平位置。圖 1 改進(jìn)裝置各部分名稱圖2 探究非水平位置平衡2. 探究杠桿在非水平位置平衡（圖2）、曲臂杠桿在水平位置平衡時（圖 3），先將杠桿 調(diào)平，在杠桿的兩側(cè)掛上數(shù)量不同的鉤碼，移動懸掛點(diǎn)的位置，杠桿處于平衡狀態(tài)。實(shí)驗的關(guān)鍵在于測量力臂，此時懸掛點(diǎn)的細(xì)線可以作為力的作用線，通過轉(zhuǎn)動圓形刻度盤，使力的 作用線與圓形刻度盤中的某條刻度線與重合，此時該條刻度線所對應(yīng)數(shù)值就為力臂的長度。五、實(shí)驗教學(xué)目標(biāo)1. 通過實(shí)驗探究，得出杠桿的平衡條件。2. 通過對杠桿的研究，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和用科學(xué)的方法解決問題的能力。3. 學(xué)生使用改進(jìn)的實(shí)驗儀器，滲透科學(xué)創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和合 作交流的意識。六、實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容1通過觀察與實(shí)驗，探究及歸納杠桿的平衡條件。2理解力臂的概念，通過實(shí)驗知道測量力臂的方法。七、實(shí)驗教學(xué)過程（一）提出問題通過創(chuàng)設(shè)蹺蹺板情景，讓學(xué)生想一想，影響杠桿的平衡可能與哪些因素有關(guān)？教師提出問題：動力、動力臂、阻力、阻力臂之間滿足什么關(guān)系時，杠桿才能平衡？（二）猜想與假設(shè)學(xué)生討論后可能得出：影響杠桿平衡的因素可能與力、力臂有關(guān)。（三）實(shí)驗方案設(shè)計教師引導(dǎo)學(xué)生討論并展示設(shè)計方案后，然后完善實(shí)驗方案，并介紹實(shí)驗裝置改進(jìn)的作 用及使用方法。（四）進(jìn)行實(shí)驗與收集數(shù)據(jù)根據(jù)設(shè)計的實(shí)驗，學(xué)生親自動手，實(shí)際操作，探究杠桿的平衡條件。教師指導(dǎo)學(xué)生完 成分組實(shí)驗，各小組探究過程如下：1. 探究杠桿在（非）水平位置平衡。2. 探究杠桿拉力在（非）豎直方向平衡。3. 探究曲臂杠桿的平衡。4. 探究各種情形下杠桿的平衡。各小組進(jìn)行實(shí)驗并記錄數(shù)據(jù)，改變力和力臂的數(shù)值，多次進(jìn)行實(shí)驗。請各小組學(xué)生 展示實(shí)驗過程。數(shù)據(jù)測量完畢，教師引導(dǎo)同學(xué)展開討論，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間 滿足什么條件時，杠桿才能平衡？（五）分析與論證教師引導(dǎo)學(xué)生對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，學(xué)生交流、發(fā)言，得出杠桿的平衡條件是：動力X 動力臂=阻力X阻力臂公式表示為：F1L1=F2L2設(shè)計意圖：采用科學(xué)探究式教學(xué)，通過討論交流，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗方案與測量方法； 通過學(xué)生分組實(shí)驗，提升合作探究與動手實(shí)驗?zāi)芰?、?shù)據(jù)收集與處理能力；通過討論、分析、 論證等探究活動，提升科學(xué)思維與實(shí)驗探究的物理學(xué)科素養(yǎng)。八、實(shí)驗效果評價改進(jìn)創(chuàng)新點(diǎn)1. 杠桿在水平位置有了判斷依據(jù)，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 改進(jìn)裝置中，利用重垂線讓學(xué)生準(zhǔn)確地判斷杠桿是否處于水平位置。2. 研究了多種情形下的杠桿平衡，有利于發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力。利用改進(jìn)后的實(shí)驗裝置，學(xué)生探究了杠桿在（非）水平位置平衡、曲臂杠桿的平衡以 及探究了各種情形下杠桿的平衡實(shí)驗，從而使得出的結(jié)論更具有普遍性。3. 突破了力臂測量的難點(diǎn)，有利于學(xué)生理解掌握力臂的概念。改進(jìn)實(shí)驗強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析非水平位置平衡的杠桿，以及將杠桿設(shè)計成曲臂，主要目的就 是將力臂和支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離分開，有利于學(xué)生區(qū)分這兩個概念，進(jìn)一步認(rèn)識力臂的本 質(zhì)。實(shí)驗過程中，利用可轉(zhuǎn)動的圓形刻度盤測出各種情形杠桿平衡時力臂的長度。教學(xué)方式改變：在整個教學(xué)過程中，學(xué)生積極主動的參與科學(xué)探究過程，達(dá)成了知識目標(biāo)，提高了實(shí) 驗探究能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神，提高了學(xué)生的核心素養(yǎng)。反思及改進(jìn)：下一步考慮對圓形刻度盤再進(jìn)行改進(jìn)，使實(shí)驗儀器精確度更高，直觀性更強(qiáng)，測量更 加方便，具有較強(qiáng)的吸引力。