第十二章第1节《杠杆》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1．能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2．知道杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关的计算。
3．能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆。
（二）过程与方法
1．通过实验探究，得出杠杆的平衡条件。
2．通过对杠杆的研究，让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法，培养学生观察能力和用科学的方法解决问题的能力。培养交流与合作的能力和学习物理的兴趣。
（三）情感态度与价值观
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。
2．通过探究杠杆的平衡条件，使学生勇于并乐于参与科学探究，增进交流与合作的意识，加强学生之间的相互协作精神。
3．通过杠杆分类及应用的学习，感受物理与生活的联系，进一步领会物理知识的应用价值。
二、教学重难点
学生在日常生产和生活中对于一些属于杠杆的简单机械已有一定的知识经验和感性认识，也已经有了一定的掌握工具的能力。通过有关力的知识的学习，对力的知识、物体运动与力的关系、平衡概念等有比较深刻的认识；另外，学生已学会了天平的调节，这些都为学习本节做好了铺垫。这些对杠杆的认识是感性的，但这些认识可能肤浅、片面，甚至错误。因此，在教学中教师要鼓励积极地去观察、讨论、猜想、探究，从中归纳出杠杆的特征及平衡条件。
杠杆知识是前面几章力学知识的延续，也是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。本节内容由“杠杆”“杠杆的平衡条件”“生活中的杠杆”三部分构成。教学的重点是探究杠杆的平衡条件。突出教学重点的关键是要引导学生完成好探究杠杆的平衡条件实验，在设计实验、进行实验和数据处理等方面给学生创设参与的机会，使他们加深体验。本节的教学难点是画杠杆的力臂。为了使学生能较准确地画力臂，教师有必要讲清力臂的概念，但课堂上不宜花费过多的时间训练，否则会影响本节重点的教学。
重点：探究杠杆的平衡条件。
难点：杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。
三、教学策略
在本节课的教学活动中，教师要利用学生已有的知识和经验，从学生生活中熟悉的许多属于杠杆的工具入手，通过学生动手操作、主动观察、分析，从而抽象出杠杆概念。让学生亲身经历探究实验得出平衡条件。教学要体现“从生活走向物理”，从“物理走向生活”的基本理念，尽量贴近学生生活，使学生体验到生活中无处不在的物理知识，从而激发起学生学习的兴趣，让学生在学习科学的研究方法的同时，培养学生的探究精神、实践能力及创新意识。
四、教学资源准备
多媒体设备、实物投影仪，（教师）铁架台、杠杆、钩码、大剪刀、钳子、大镊子、羊角锤、起子、钉有钉子的木板、未启封的饮料；（学生）铁架台、杠杆、钩码（50g，8个）、弹簧测力计（5N 量程）。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
（5分钟）
展示图片：一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球。
图１
提问：这幅图的内容是什么？能联想到什么？
阿基米德的名言：“给我一个支点，我能撬起地球”。显示了科学家基于科学理论的宏大气魄，也使我们接触到杠杆这个词。
观察，交流感想，并踊跃回答，说出自己的看法。
会心地接受，体会到“一人之力可以撬动地球，使用杠杆似乎是可以省力的”，急于了解有关杠杆的科学理论。
创设情景活跃课堂气氛，引入课题
新课教学
（30分钟）
一、杠杆
生活中有很多帮助人们工作的工具，实质上都是杠杆。
同学们能举出自己所知道的有关杠杆的实例吗？
出示钉有钉子的木板、未启封的饮料、羊角锤、起子等器材，让学生选择工具起出钉子、打开饮料。
同学们课前也准备了不少相关的工具，请拿出来操作一下，互相讨论一下你的感受，说一说我们在使用这些工具时，有什么共同特点？
这些工具在工作过程中，都像杠杆在撬动重石一样（投影片），可以绕一个固定点转动，本身没有变形。
阿基米德要的那个支点，是指图1中的哪个点？为什么这个点如此重要？
杠杆：能绕固定点转动的硬棒。
画出用杠杆撬动重物的示意图
杠杆五要素：
1．支点O：
2．动力F1：
3．阻力F2：
4．动力臂L1：
5．阻力臂L2：
点拨：力臂可简称为“点线距”
举出实例或拿出自己事先准备的实物，踊跃地上讲台操作，其余学生进行观察并讨论。
观察与思考后回答：工具在转动，可以省力，有一个固定点，工具没有变形。
观察投影片，对照自己使用工具的情形，确认这些特点的存在。
明白“支点”对构成杠杆的重要性。
观察黑板上教师的板示，在笔记本上画图，标出杠杆的五要素。
着重从数学角度确定力臂的定义，回答：“点”“线”“距”的含。
观察、思考后举手回答。
联系实际生活中的实例进行学习，再现生活情景，激发学习兴趣。
锻炼分析实际问题的能力。
二、杠杆的平衡条件
请同学们利用手边的直尺、铅笔、橡皮等文具，做一个杠杆水平平衡实验。
我们可以用大物体平衡小物体，那么，在杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
将学生猜想写在黑板上，并鼓励有创意和科学思维的猜想。
发放学生分组实验器材。
请同学们利用老师刚才所发的实验器材，设计一个实验，对杠杆的平衡条件进行探究。
在学生进行初步设计后，组织交流设计思想，通过交流讨论，使学生明白：
（1）实验中动力和阻力是人为规定的；
（2）“怎样确定力臂”是这个实验的难点，可以在实验中使杠杆水平平衡，直接数出杆上的格子数就是力臂的大小；
（3）设计一个好的表格对探究活动是否能成功很重要。
请同学们针对所要测量的内容，参照教材P77所示“实验探究”，设计好实验步骤和记录表格，然后动手进行实验。
测量次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
2
3
4
5
6
让完成情况较好的实验组报告实验结论，组织学生对上报实验结果进行分析。
综合学生的讨论结果，对板书中学生的猜想进行评价，得出正确结论。
杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
或 F1L1=F2L2
学生猜想：
（1）动力×动力臂=阻力×阻力臂
（2）动力+动力臂=阻力+阻力臂
（3）动力/动力臂=阻力/阻力臂
熟悉并清点器材，学生设计实验，确定需测量的物理量、测量工具和测量方法；通过交流回答：
（1）动力和阻力的大小可以用钩码的重力和个数确定，或者用弹簧测力计测出。
（2）力臂大小可以通过数格子数确定。
（3）使杠杆水平静止是平衡，但在其他位置处于静止状态也是平衡。
分析数据，学生代表汇报实验结果。
对实验结论进行确认。
创设情景，学生参与游戏活跃课堂气氛，通过亲自体验，可以加深记忆，在激起兴趣的同时还可以降低后面设计实验的难度；
三、生活中的杠杆
（1）探究活动：
准备好一个书包、一根1．5米长的杆，
请一位同学体验撬书包的方式和感觉。
（2）将杠杆按其动力臂与阻力臂的相对长度分类，并对不同类型的杠杆的特点及功能做一总结。
杠杆
分类
力臂关系
平衡时力的比较
特点
应用举例
省力杠杆
L1>L2
F1省力费力距
撬棍
费力杠杆
L1
F1>F2
费力省力距
铡刀
等臂杠杆
L1=L2
F1=F2
不省力不费距离
天平
体验撬书包的感觉：书包离肩很近，感觉轻松；书包离肩很远，感到吃力。发现杠杆在不同的情况下既可以省力，还可以费力。
理解杠杆分类原理，结合实际记忆不同杠杆的特点及应用。
切身体验，加深影响，让学生进一步体会到物理是有用的。
分类总结，便于记忆。
课堂小结
（5分钟）
我们这节课学习了什么？
要点：杠杆的概念；杠杆的五要素；杠杆的平衡条件；杠杆的分类。
难点：杠杆五要素的确定；画力臂。
学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。
促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。
