科学探究:杠杆的平衡条件
【教材分析】本节课是第九章第一节的第二课时,主要是让学生通过参与科学探究活动,通过对图片、实验等信息对杠杆平衡条件进行猜想与假设,并设计出验证方案,对获得的数字信息进行科学处理,最后得出正确的杠杆平衡条件。
探究杠杆平衡的条件是本课的学习重点,对杠杆平衡的条件提出猜想与假设是本课的学习难点。
【教学目标】
1.学会如何在科学探究活动进行猜想与假设,能对验证方案进行改进,学会对获得的数字信息进行处理。
2.了解什么是杠杆的平衡、掌握探究活动中各种注意事项、杠杆平衡的条件。
3.体验、经历探究过程,从而培养学生动手实验能力、想象能力和协作能力。 【教学过程】
一、杠杆的平衡
1、问题一:什么是杠杆的平衡?
2、观察小实验:知道什么是杠杆的不平衡
3、学生动手小实验:
请大家用橡皮、小刀、直尺、铅笔等物组成杠杆,并使其达到自己心目中平衡?
二、影响杠杆的平衡因素
1、通过观察二幅图片猜想影响杠杆的平衡因素:可能与力的大小和力臂有关
2、实验验证猜想:
请大家把刚才用橡皮、小刀、直尺、铅笔等物组成的平衡杠杆,通过加减物体、移动力臂让其不平衡。
三、杠杆的平衡条件
1、猜想:F
1、L
1、F
2、L2的数量关系?
如何猜想:比如:有a、b、c三个数字你可以怎么猜它们之间的数量关系?
2、得出猜想关系:
F1+l1=F2+l2;F1–l1=F2–l2;F1 · l1=F2 · l2;F1 /l1=F2 / l2
3、设计实验方案:
为了便于探究挑水怎样才能成水平的平衡状态,可以对它进行简化。 用带有等分刻度的均质木尺代替扁担,用钩码代替水桶和水。
用心
爱心
专心
4、器材设计:
(1)杠杆两端有两只可调节的平衡螺母,这个装置能起什么作用? (2)杠杆调平的方法是什么?
(3)为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢? 学生通过两画幅图的力臂,比较哪图的力臂更好测量得出结论
力臂的画法:一找(支点)二画(力的作用线)三引(垂线)四标(标垂足---直角符号、标力臂---支点到垂足的距离 )
5、教师实验验证
能满足猜想一:F1+L1=F2+L2和猜想三:F1 · L1=F2 · L2这二个猜想是否都是对的呢? 分析:(1)此实验只做一次,能以偏代全吗?
(2)观察实验数据的不妥之处,得出要用国际单位
6、实验方案的改进
(1)、只做一次实验误差大,要做多次实验,至少三次。
(2)、勾码要用弹簧秤测出它的重力、力臂用刻度尺量出或直接读出、要选用国际单位。
7、学生选用实验器材和设计实验表格
8、学生活动:探究杠杆的平衡条件
9、实验结论:
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂即:杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积F1·l1=F2·l2
四、练习
1、杠杆平衡时,动力为10N,阻力为40N, 动力臂为0.4m 求阻力臂。
2、、一条扁担长1.4m 左端挂300N重的物体,右端挂400N重的物体,问人肩能挑距左端多远的地方,扁担才能处于水平平衡?
五、作业设计:
练习册
科学探究:杠杆的平衡条件
一、做一做:
(1)请大家用橡皮、小刀、直尺、铅笔等物组成杠杆,并使其达到自己心目中平衡?
用心
爱心
专心
(2)请大家把刚才用橡皮、小刀、直尺、铅笔等物组成的平衡杠杆,通过加减物体、移动力臂让其不平衡。
二、想一想、答一答:什么是杠杆的平衡: 答:_____________________________________
三、猜一猜:影响杠杆平衡因素是什么?
四、想一想、猜一猜:
(1)有a、b、c三个数字你可以怎么猜它们之间的数量关系? (2)用上面相同方法,你可以怎么猜F
1、L
1、F
2、L2的数量关系?
五、动动手、做一做:
(1)杠杆两端有两只可调节的平衡螺母,这个装置能起什么作用? (2)杠杆调平的方法是什么?
六、(1)画一画:请大家把下列两幅图的力臂画出来
(2)想一想:为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?
七、制定实验表格
八、动动手:实验探究杠杆的平衡条件
八、实验结论:
九、练一练:
1、杠杆平衡时,动力为10N,阻力为40N, 动力臂为0.4m 求阻力臂。
2、、一条扁担长1.4m 左端挂300N重的物体,右端挂400N重的物体,问人肩能挑距左端多远的地方,扁担才能处于水平平衡?
用心
爱心
专心 3