实验探究“杠杆的平衡条件”

本节课是学生探究实验课。通过学生实验将知识、技能、方法有机地融为一体。课堂由学生制作橡皮泥和吸管组成的杠杆导入，并画出自制橡皮泥杠杆的五要素，再提出杠杆平衡应具备什么条件。通过学生讨论、猜想、设计、动手操作、结论各个环节的展示，发现探究实验中存在的问题，纠正偏差，得出结论。例题设计来源于学生课间游戏“趣味拔河”，让学生从实践与理论两个方面理解杠杆的动力与阻力方向发生改变，会改变对应的力臂长度，进而改变杠杆的平衡。习题设计来源于生活，让学生设计“称”一本书质量的方法，并动手“称”出书的质量。本节课以学生实验贯穿始终，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，最终达到对杠杆的平衡条件会探究、能理解、能应用的目标。

【学习目标】知识目标：探究并得出杠杆的平衡条件；

能力目标：利用杠杆的平衡条件解决简单的相关问题；

情感目标：培养学生团结协作、认真细致的学习态度。

【学习重点】探究杠杆的平衡条件：F1·L1=F2·L2；

利用杠杆的平衡条件解决简单的相关问题。

【学习难点】利用杠杆的平衡条件解决简单的相关问题

【实验器材】教具：钩码一盒，带刻度的杠杆一个，弹簧测力计一支，细线一根。

学具：橡皮泥一团、吸管一个，带刻度的杠杆一个，钩码一盒，弹簧测力计一支，铁架台一个、细线若干。分十组，共十套。

【学习方法】教师引导学生进行探究实验，采用讲解、讨论、交流、合作、练习等方法。

【学习课时】一课时

【教学过程】

一、课前准备

实验分组：班内分为十个小组，四人一组，分别为组长、记录员、操作员、助手。组长负责分工协调本组实验，检查实验各个环节；记录员记录实验的设计步骤、所需器材、表格设计、实验数据、结论，并且是本组的发言人；操作员具体操作实验；助手协助操作员完成实验。在实验课结束时评出优胜小组。

二、导入

1.小实验

学生用大小不等的橡皮泥黏在吸管两端，并找出一个支撑点使它支撑在铁架台的支架上，做成一个杠杆。

2.知识复习与设疑

学生通过观察自制的橡皮泥杠杆，回忆杠杆的五要素并画出杠杆示意图，标明动力F1，动力臂L1，阻力F2，阻力臂L2，并展示作图。

引导学生归纳提出疑问：杠杆平衡时，F1、L1、F2、L2之间有什么具体的关系呢？

三、实验探究

1.猜想

让学生先猜想杠杆平衡的条件：力与力臂的关系可能是什么？

学生猜想，每一小组至少有两种猜测。

2.实验步骤设计

教师将准备实验器材：带有刻度的杠杆、钩码、弹簧测力计、细线、铁架台，向学生展示并介绍，每一实验小组可根据自己所选择的器材，探究杠杆平衡时力与力臂的关系。

每小组探讨实验步骤的设计与实验记录表格的设计，由记录员记录，并展示，老师给予必要的指导，并评比。

3.实验过程

根据实验设计进行实验，操作员与助手操作，记录员做好表格记录。组长负责检查。

教师巡视实验的情况，与学生交流，及时给予指导，纠正有可能出现的问题，如：杠杆是否调水平；悬挂砝码并调整砝码位置后，杠杆是否停留在水平位置保持静止；实验数据记录是否及时、准确等。

4.实验结论

当大部分小组完成实验后，记录员展示实验数据，并得出结论：F1·L1=F2·L2。

5.讨论交流

老师对学生实验进行总结，评比，对实验中的亮点提出表扬，指出实验中的不足。

四、课堂练习与实验

实验设计与计算：用杠杆做“秤杆”，钩码做“秤砣”，设计测算《物理同步学习》的质量。

教师在实验设计中演示怎样用细线提起一本书，既减少学生的实验时间，又展现物理的趣味性，提高学生投入实验的积极性，完成实验后，教师选至少两组学生展示记录数据，计算步骤及结论。

五、小结

学生归纳总结学习内容，教师评比出三个本节课表现优胜的小组。

六、整理器材

教师要求学生将实验器材整理恢复原位，由每组组长负责检查，最后在实验记录报表中签名，上交到老师手中。

（作者单位 山东省兖州市大安镇大安中学）