【核心素养目标】11.1 探究：杠杆的平衡条件（教案）2024-2025学年度-沪科版物理八年级下册

第一节　探究：杠杆的平衡条件 1．认识杠杆，能够辨认出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 2．知道杠杆的平衡条件及其数学表达式。 3．能从常见工具和简单机械中识别出杠杆并能进行分类。 1．通过对实例进行分析，结合示意图建立杠杆的模型，掌握力臂的画法，在这个过程中逐步学会透过现象认识事物本质的方法。 2．通过观察实验现象和分析实验数据，推理得出杠杆的平衡条件。 3．能从生活实例中抽象出杠杆模型，通过模型结合杠杆平衡的条件进行分析并能解决相关问题。 经历探究杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、寻找数据间规律，从而归纳出实验结论的一般方法，提高实验探究能力和思维能力。 1．通过从生活中的实例建立杠杆模型的过程，了解物理学中研究问题的方法，总结成功的经验。 2．乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便生产、生活的意识。能体会我国古代关于简单机械应用的智慧。 教学重点：1.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相关问题。2.杠杆的分类。 教学难点：力臂的概念和画法。 钉锤、铁架台、钩码、细绳、杠杆、多媒体课件等。 多媒体展示：如图所示，古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬动巨大石块；我国古代利用桔槔在井中汲水；在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动，让学生找出它们的共同特点。通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。 探究点一　认识杠杆 观察下图中物体的工作特点，请学生回答。 学生交流讨论得出：(1)硬。(2)在力的作用下绕某一点转动。 演示：用长木板绕固定点转动撬一重物。 说明物体只要是硬的就行，跟形状无关。 总结：物理学中，这种在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。 让学生再举一些杠杆的实例(如筷子、跷跷板)以巩固对定义的理解。 课件图片展示，撬棒撬石头。 师：人们用撬棒撬石头时，就是利用了杠杆。如图所示，撬棒在撬动石头时，固定不动的点O称为杠杆的支点；人施加的力F1使撬棒转动，这个力为动力；石头对撬棒的压力F2阻碍了撬棒的转动，这个力为阻力。 动画呈现支点O和动力F1、阻力F2。 师：那么要产生同样的效果，施加力的大小、方向是否一样呢？ 让学生按下图分别操作。 (1)先后按图甲三个位置沿图示方向向下施力使杠杆静止。 师：三次施加力的大小是否一样？ 学生回答：不一样(大小关系能回答出来)。 师：这说明要使杠杆保持这种状态，力的大小跟什么有关？ 学生可能会回答跟支点到作用点的远近有关，且距离越远，力越小。 (2)老师不加解释，再让学生按图乙所示施加力使杠杆保持静止，学生会发现虽然作用点相同，但力的大小却不同，且F1>F2，问：那跟什么有关呢？ 学生无法解释(必然产生强烈的求知欲)，这时让学生在图上过支点O作F1、F2方向的垂线段(这一点有些学生的知识准备可能不足，老师可先观察，若学生画得很好，老师就略画一下，若不行，老师就得详细示范给学生看)并标上l1、l2。 师：l1、l2哪个大？F1、F2哪个大？ 老师再来解释要使杠杆保持静止状态，力的大小不是跟支点到力的作用点的距离有关，而是跟支点到沿力的方向所在的直线的距离有关。沿力的方向所画的直线叫力的作用线，从支点到力的作用线的距离叫力臂。 动力臂：支点到动力作用线的距离，用l1表示。 阻力臂：支点到阻力作用线的距离，用l2表示。 老师在黑板上画出跷跷板的示意图，并示范画出杠杆的五要素。 练习：请同学们画出下图的力臂。 教师巡回指导，注意比较典型的错误，反馈点拨。 教师归纳总结，画力臂的步骤： (1)确定支点。 (2)确定力的作用线。 (3)过支点到力的作用线作垂线。 (4)标垂足，定力臂。 探究点二　实验：探究杠杆的平衡条件 师：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或 ... ...