5-2学生实验探究杠杆.doc

第二节　学生实验：探究杠杆 一、指导思想与理论依据 从生活中的杆秤谈起，通过探究得到杠杆平衡条件，体现“从生活走向物理”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，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。 二、教学背景分析 本节主要让学生通过参与科学探究活动，认识杠杆的平衡状态，并能对杠杆处于平衡状态的条件进行猜想，进一步设计出验证方案、分析处理实验数据，最后归纳得出杠杆平衡的条件。 学生在生活中见到的杠杆很多，例如杆秤、跷跷板、健身器材、扁担、撬杠、压水机等，知道杠杆在生产、生活中有广泛的应用，并且在小学科学课上定性研究了杠杆平衡问题。初中物理已介绍了力的三要素、力的作用效果和二力平衡等知识；初中信息技术课上已学过利用excel分析数据，以上各因素对本节课的学习十分有利。 三、教学目标 1.知识与技能 (1)能识别杠杆的平衡状态。 (2)能说出杠杆平衡的条件。 (3)能利用杠杆平衡条件去分析、解释简单的实际问题。 2.过程与方法 (1)通过探究杠杆平衡原因的实验设计过程，学会收集实验数据的方法。 (2)通过利用excel的统计、拟合功能分析处理实验数据的过程，学会分析处理实验数据的方法。 3.情感、态度与价值观 通过经历探究杠杆平衡原因的过程，乐于探索生活中的常见物品的原理，有将科学技术应用于日常生活的意识，对科学有一定的求知欲望。 四、教学重点和难点 1.教学重点 能说出杠杆平衡条件，并会利用杠杆条件解决简单的实际问题。 2.教学难点 会设计实验收集实验证据；会分析、处理实验数据，得出结论。 五、教学流程示意图 六、教学过程 环节 教师活动 学生活动 探 究 情 境 的 创 设 教师播放视频：（天工开物——杆秤） 引导语：杆秤是我国古代人民的发明之一，它的身上凝结着古人那些呢？ 提出问题：（出示杆秤图片，提示同学们认真观察杆秤的结构，然后提出问题） 问题一：杆秤实质上就是我们已经认识的种简单机械？ 问题二：杆秤实际上就是利用我们刚刚学过的杠杆原理制成的，谁能告诉我，支点在哪？两个力分别是谁？方向如何？（约定：秤钩对秤杆的拉力为阻力，秤砣对秤杆的为动力） 演示：用杆秤称质量（教师出示自制的杆秤，并用杆秤称出粉笔盒、板擦等的质量） 引导语：使用杆秤时，先将秤砣移到定盘星处，若秤杆水平静止，则证明称是合格的，然后将物体挂在秤钩上，移动秤砣，直到秤杆再次水平静止，读出秤砣所对刻度，即为物体质量。 提出问题：（提示同学们回忆使用过程，然后提出问题） 问题三：你知道每次使用杆秤称质量都要使秤杆水平静止，的目的是什么？ 观看视频，感悟我国古代的智慧。 观察杆秤的结构 预想回答：杠杆 预想回答：提是支点；秤钩对秤杆的拉力、秤砣对秤杆的 观察教师演示、测量质量的过程。 预想回答：杠杆处于平衡状态，便于研究。 环节 教师活动 学生活动 探 究 情 境 的 创 设 问题四：为什么强调水平？（提示：动力臂和阻力臂如何确定？） 问题五：不静止，匀速转动？ 问题六：利用杆秤称板擦称粉笔盒质量的过程中，杠杆五要素中哪些要素不变？哪些要素变化？ 问题七：谁随着谁的变化而变化？ 问题八：为了使杆秤平衡（水平静止）动力臂要随着阻力的变化而变化，们之间有规律可循吗？ 预想回答：便于利用秤杆上的刻度，读出力臂数值。 预想回答：，读力臂。 预想回答：不变的有：阻力臂和动力；变化的有：阻力和动力臂。 预想回答：动力臂随阻力的变化而变化。 设 计 实 验 收 集 数 据 过渡语：今天我们利用实验室中的杠杆来研究：当动力和阻力臂不变时，动力臂与阻力满足怎样的关系时，杠杆才能处于平衡状态。 实验器材： 杠杆、铁架台、钩码（盒）、细线 想一想： 问题1 本实验研究的是的关系 问题2 实验中要控制不变 问题3 实验时要改变，怎样改变？ 问题4 实验时要测量，怎样测量？ 过渡语：通过对以上问题的思考，我们已经对要做的实验有了初步了解，下面同学们开始实验操作，并将数据记录在中。 观察实验器材 思考问题，并试图设计实验步骤。 环节 教师活动 学生活动 设 计 实 验 收 集 数 据 学生实验：（教师巡回指导） 温馨提示 1实验前要先调解杠杆处于水平平衡。 2用细线系一个绳套套在杠杆右端。 3为研究方便，规定逆时针的力 为阻力。 4采集5组（或以上）实验数据。 5一个钩码（1 N）；一个格5 cm 实验记录表 动力 F1N 阻力臂 L2cm 阻力 F2N 动力臂 L1cm 根据制的实验计划分组进行实验，获取实验证据。 分 析 实 验 数 据 过渡语：各组同学都非常认真完成了采集数据的任务，下面一起来利用excel分析我们采集的数据。 一组汇报数据：（教师在exc