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视频标签：杠杆,平衡条件
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视频课题：第六届全国中小学实验教学说课视频及说课稿《杠杆----探究杠杆的平衡条件》zhouxin
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第六届全国中小学实验教学说课《杠杆----探究杠杆的平衡条件》zhouxin
《杠杆----探究杠杆的平衡条件》的说课稿
一、使用教材
人教版义务教育教科书《物理》八年级下册，第12章《简单机械》第一节《杠杆》。
二、教材简介
杠杆是构成现代复杂机械的基本元素之一，杠杆知识即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。
生活中很多方面运用到了杠杆平衡知识，那么了解杠杆的平衡条件是什么就非常重要。
三、学情分析
在学习中课文中是直接给出杠杆五要素的概念，然后给出杠杆平衡的定义，再用调至水平的杠杆进行实验探究最后得出杠杆平衡条件。但学生们对这知识体系的生成颇为疑惑：一是不理解“力臂”的慨念，不明白杠杆的平衡为什么与“力臂”会有关；二是探究杠杆平衡的条件时容易产生一些思维定式 。
因此我把以下内容作为教学的难点：一是如何引入“力臂”这个慨念。 二是如何引导学生探究得出各种情形下的杠杆平衡条件。
四、实验教学内容
（一）演示实验：“力臂”概念的理解。
通过观察当水平塑料吸管弯折后只移动右边乒乓球在杆上位置，比较杆水平平衡时的状态思考：两球的重力和左边球在杆上的位置没变，那么右边的什么因素也没变时左边杆仍能保持水平平衡？结果发现“从支点到力的作用线的距离”没变从而引入“力臂”的概念。
（二）学生实验
运用定滑轮、弹簧测力计及自制的“十字尺”测出各种情形下拉力的大小及力臂最后总结出杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂。
五、 实验教学目标
（一）知识与技能
1.在前面知道杠杆的3要素的基础上，重点理解力臂的慨念。
2.通过实验探究出杠杆的平衡条件。
（二）过程与方法
经历“探究杠杆平衡的条件”,学会通过实验并从不同角度分析问题、寻找规律、总结结论的方法。
（三）情感、态度与价值观
感受科学探究的过程和方法，培养学生实事求是的科学态度和与人协作，积极向上的团队精神。
六、实验器材
（一）演示实验
平衡鸟； 创新自制教具：“力臂概念演示器”——两个加重的乒乓球、轻塑料吸管、细绳
图1 平衡鸟 图2 力臂概念演示器
（二）学生实验
定滑轮、弹簧测力计； 创新自制教具： “水平位置判断器”——绳挂钩码；力臂的直接测量工具——“十字尺”
图3水平位置判断器 图4十字尺
七、实验创新要点
（一）“力臂”的引入设计了一个实验。让学生更好的理解“力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离”。
（二）杠杆上就地取材的“水平位置判断器”——绳挂钩码。（使学生快速判断杠杆是否平衡）
（三）定滑轮的使用，既可以承上启下为后面有关滑轮的学习埋下伏笔，也可以帮助测量向下任何方向的拉力的大小。）
（四）十字尺：①用于测量任意方向的拉力的力臂长度，使学生更好的理解力臂的慨念。②两把尺之间能滑动，力臂测量可大可小使用方便。 ③它的零刻线是从支点开始的，设计合理。
八、实验设计思路
先用自制器材通过演示使学生们明白“力臂”的定义——从支点到力的作用线的距离而不是从支点到力的作用点的距离，然后引导学生运用定滑轮、弹簧测力计及自制的“十字尺”测出各种情形下拉力的大小及力臂最后总结出杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂。
九、实验教学过程
（一）知识准备： 创设情境，提供器材完成了对杆杠的模型建立，并因此能从常见的工具中辨认出杠杆。认识杠杆的3要素：支点、动力、阻力，学会在简图上标出支点、 动力和阻力的示意图。
（二）认识平衡：我用图片展示生活中的杆秤，“你知道它是利用什么原理工作的吗？”再展示玩具平衡鸟（图 5），
“你知道这只鸟问什么不掉下来吗”通过杠杆平衡的场景，介绍什么是平衡状态，并提出问题：杠杆的平衡与什么因素有关？
（三）力臂的引入
我自制教具设计了一个实验，如图（图6）：将两个乒乓球悬挂在质量可以忽略不计的塑料杆上，调节到水平平衡状态，并标记好右边橙色乒乓球在杆上的位置，“现在将杆弯折，如图7 ，问学生：如果要使杠杆的左端任然保持水平平衡，你有什么办法？”学生们根据生活经验纷纷回答要么增加或减少乒乓球的重力，要么移动乒乓球在杆上的距离。说到移动距离，我又让学生们观察此时右边乒乓球的重力方向所在的那条直线（我们称为力的作用线）由此可知已偏离了原来的位置，现在只移动右边乒乓球在杆上的位置，使杠杆左端又达到水平平衡，如图8，然后让学生比较图6和图8的右边部分除了力的大小相同外还有什么相同的地方？有的同学就会发现从支点到力的作用线的距离都相同，我们把这个距离称为力臂。接下来引入动力臂、阻力臂的概念。
这个实验的设计不仅创设情景，引入“力臂”概念，而且使同学们感到杠杆的平衡可能与力臂和力的大小有关，到底有什么关系呢？那就需要我们设计实验测出数据并寻找其中的规律，从而自然引出下面的实验情景。
（四）实验探究
1．学生们先自学课本77页的实验部分，弄清以下四个内容：⑴实验目的：⑵实验器材：⑶实验步骤⑷实验记录。
2． 讨论并改进实验
在实验步骤的讨论和设计中，学生们出现了3个问题，一是实验中杠杆为什么要先调节保持水平？ 二是杠杆否水平怎么准确快速的判断？三是问什么换不同的钩码多测几次？
针对问题，在学生们口述实验步骤过程中，老师同时进行试验演示，使学生们意识到这是避免杠杆自身重力的影响，调平后可以直接从杠杆上读出力臂；问题二让学生们想办法，最后我们来了个就地取材——绳挂钩码。因为重力的的方向总是竖直向下，将钩码悬挂在支点上，若杠杆中间的刻度线和挂钩码的细绳视线上平行或重合，那么我们就可以判断杠杆水平了（如图 9）。接下让学生来完成一组数据的读取，乘机问：一组数据能得出结论吗？从而让学生们意识到为避免偶然性，使结论具有普遍规律应该换不同的钩码个数和位置多做几组数据。
为了避免学生形成思维定式，我提出两个问题：一是“拉力倾斜时杠杆也能平衡吗，若能平衡如何测力臂？”、二是“两个力一定要在支点的两侧杠杆才会平衡吗?”。
对于第一个问题：我换用弹簧测力计分别竖直方向和斜向左、向右方向演示，结果杠杆也能保持水平，接下来我让学生们观察，当拉力在原钩码位置竖直向下拉至杠杆水平时，拉力的大小还是杠杆的重力吗？结果不是。我将弹簧测力计挂至另一弹簧测力下，学生们很直观的感受到原来测力计往下拉时自身有重力。“那么有没有办法测出竖直向下的拉力？”有，这里我就引入下一节将要接触到的机械---定滑轮（图9），并沿竖直方向为大家做演示，实验证明它只改变拉力的方向不改变力的大小，至于原理，“留待下回分解”为以后的学习做好铺垫，若要测倾斜方向上的拉力，只要将定滑轮左右移动。“如何测出倾斜拉力的力臂呢？”为了加深学生们对“力臂”的直观理解我设计出了一套“十字尺”，就是相互垂直的两把尺（图 10），将尺挂在支点上，一把尺沿着拉力的方向，从另一把与它垂直的尺上就很容易读出力臂的大小，它能测量出各个方向上拉力的力臂，而且尺和尺之间能滑动，测出的力臂可大可小，零刻线从支点开始，读数方便。
对于第二个问题：我用弹簧测力计进行演示，大家发现拉力的方向只能向上，任何方向也可以，力臂的测法是一样。
3．分组实验，记录数据
解决所有的问题后学生就开始分组实验，全部用钩码的数据我要求测3组，一、二大组同学还测出如图 11
中数据，三四大组还测出如图 12
中数据。教师巡回指导，将所测数据（即动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2）填入课本表格中。
| 次数 | 动力F1/N | 动力臂L1/m | 阻力F2/N | 阻力臂L2/m |
| 1 | 1 | 0.1 | 0.5 | 0,2 |
| 2 | 2 | 0.2 | 4 | 0.1 |
| 3 | 1.5 | 0.3 | 3 | 0.15 |
| 4 | 0.7 | 0.151 | 1 | 0.1 |
| 5 | 0.5 | 0.2 | 1 | 0.1 |
| 6 | 0.8 | 0.134 | 1 | 0.1 |
| 7 | 0.66 | 0.155 | 1 | 0.1 |
| 8 | 0.5 | 0.2 | 1 | 0.1 |
| 9 | 0.6 | 0.16 | 1 | 0.1 |
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
