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《科学探究：杠杆的平衡条件》教学设计

一、教学目标

1、知识与技能目标

学生能够理解杠杆的概念，识别杠杆的五要素。

学生能够通过实验探究，得出杠杆的平衡条件。

2、过程与方法目标

经历探究杠杆平衡条件的过程，培养学生设计实验、收集数据、分析数据和归纳总结的能力。

通过小组合作，培养学生的团队协作精神和交流表达能力。

3、情感态度与价值观目标

激发学生对科学探究的兴趣，培养学生实事求是的科学态度。

让学生体会物理知识在生活中的广泛应用，增强学生学习物理的积极性。

二、教学重难点

1、教学重点

探究杠杆的平衡条件。

理解杠杆的五要素。

2、教学难点

设计探究杠杆平衡条件的实验方案。

对实验数据的分析和处理，得出杠杆的平衡条件。

三、教学方法

讲授法、实验探究法、讨论法

四、教学准备

杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计、多媒体课件

五、教学过程

（一）导入新课

同学们，大家在生活中一定见过各种各样的工具，比如撬棍、剪刀、天平等等。这些工具在使用的时候，都有一个共同的特点，那就是能够绕着一个固定的点转动。今天，我们就来一起探究一下这种神奇的工具——杠杆。

（二）新课讲授

1、杠杆的概念

我们先来看看什么是杠杆。比如说，我们在撬石头的时候，使用的撬棍就是一个杠杆。撬棍可以绕着一个固定的点转动，这个点就叫做支点。在撬棍上，用力的点叫做动力作用点，受到石头阻力的点叫做阻力作用点。从支点到动力作用点的距离叫做动力臂，从支点到阻力作用点的距离叫做阻力臂。

为了让大家更清楚地理解，我给大家举个例子。想象一下，你在公园里看到一个跷跷板，两个小朋友分别坐在跷跷板的两端。跷跷板中间的固定点就是支点，小朋友用力压下去的地方就是动力作用点，另一个小朋友受到的力的作用点就是阻力作用点。从支点到小朋友用力的距离就是动力臂，从支点到另一个小朋友受到力的距离就是阻力臂。

2、探究杠杆的平衡条件

那杠杆在什么情况下才能平衡呢？这就是我们今天要探究的重点。

首先，我们来提出一个问题：杠杆的平衡条件是什么？是不是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂呢？接下来，我们就通过实验来探究一下。

实验器材有杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计。

第一步，我们把杠杆安装在铁架台上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。为什么要让杠杆在水平位置平衡呢？这是因为这样可以方便地测量力臂的长度。

第二步，在杠杆的左侧挂上一定数量的钩码，作为阻力。然后在杠杆的右侧选择不同的位置挂上钩码，作为动力，直到杠杆再次平衡。在这个过程中，我们要记录下动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据。

第三步，改变阻力和阻力臂的大小，重复上面的实验，多做几次，收集更多的数据。

在做实验的时候，大家一定要认真观察，仔细记录数据，小组之间要互相合作。

（学生进行实验，教师巡视指导）

好啦，同学们，实验都做完了吧。下面我们来一起分析一下实验数据。

大家看，通过我们的实验数据，可以发现，动力乘以动力臂的数值和阻力乘以阻力臂的数值大致相等。这就说明，杠杆的平衡条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。

（三）课堂小结

通过今天的学习，我们知道了什么是杠杆，了解了杠杆的五要素，还通过实验探究得出了杠杆的平衡条件。大家要记住，物理知识来源于生活，又服务于生活。我们要学会用所学的物理知识去解释生活中的现象，解决生活中的问题。

（四）布置作业

1、完成课本上的练习题。

2、观察生活中还有哪些工具是利用杠杆原理工作的，并分析它们的五要素和平衡条件。

六、教学反思

在本节课的教学中，通过实验探究的方式，让学生亲自参与到探究杠杆平衡条件的过程中，培养了学生的动手能力和科学探究精神。在教学过程中，要注重引导学生思考和分析问题，让学生在实验中发现规律，总结结论。同时，要关注学生的个体差异，及时给予指导和帮助，确保每个学生都能有所收获。