杠杆平衡实验课教学设计
杠杆平衡实验课教学设计(精选8篇)
杠杆平衡实验课教学设计 第1篇
杠杆平衡实验课教学设计
教学目标:
知识与技能:知道什么是杠杆,理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂;知道杠杆平衡的条件;能根据实际需要正确选择和使用杠杆。
过程与方法:通过实验探究活动体验科学探究的全过程。培养学生的观察力、创造想象力;实验操作能力和数据处理能力。
情感态度与价值观:体验科学探究的乐趣,激起学生学习物理的兴趣,培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。了解杠杆在我国古代的应用。、教学重难点:设计杠杆平衡条件的实验。教学工具:杠杆尺,钩码等。教学过程:
一、引入。
阿基米德曾经说过一句话:如果给我一个支点,我能把地球抬起来。同学们请想一想,如果真的有一个支点,阿基米德可以把地球抬起来吗?
我们要想弄明白这个问题,只要弄清杠杆平衡条件就可以了。板书课题:杠杆平衡条件。
二、新授
1、介绍杠杆。杠杆是一种简单而古老的机械。很久以前人们开始学会利用杠杆。杠杆为我们的生活提供了很多方便。举例说明。
能绕一个固定的点转动的棍子,就叫杠杆。
2、介绍杠杆的几个概念。支点、动力点、动力臂、阻力点、阻力臂。
3、为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方?而不放到离石块远一些的地方?这样动力臂变长了,大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢?
4、下面我们就用实验的方法来探究动力、动力臂、阻力和阻力臂之间的关系。
5、实验要求:
A、每个小组用杠杆尺一侧的点定为阻力点,挂一定数量的钩码。B、在另一侧确定动力点的位置,看看在不同的位置挂多少钩码才能使杠杆尺保持平衡,并记录结果。
C、改变阻力点的位置,重复几次实验。D、做好实验后整理好器材,放回原处。
E、观察分析本小组的实验数据,总结实验结论,填写实验报告单。
F、要求实验过程中小组成员分工明确,认真配合,做到全员参与。
6、小组为单位进行实验结果汇报。(适时提示)
7、总结:杠杆尺的平衡规律:阻力点到支点的距离×钩码数=动力点到支点的距离×钩码数
即:阻力×阻力臂=动力×动力臂
三、总结
今天通过实验,我们学习了杠杆平衡的条件。在今后的学习中我们将继续学习生活中的杠杆。
杠杆平衡实验课教学设计 第2篇
隆湖中学 杨瑞
一、教材分析:
杠杆平衡实验是人教版八年级物理第12章第1节的重要内容,实验重点放在学生进行科学探究,得出杠杆的平衡条件上。所以教学中激发学生的学习兴趣、让学生亲身经历杠杆平衡条件的探究过程,引导学生学会探究方法尤为重要。
二、学情分析
八年级的学生通过半年多的物理学习,动手操作、实验探究、抽象和概括能力已经初步形成,同时通过上节课的学习学生已经掌握了杠杆的基本知识,为本节课的学习打下了良好的基础
三、教学目标:
知识目标:
1、进一步认识杠杆的五要素,理解力臂的概念
2、理解杠杆的平衡条件,并能用来解决简单的问题。过程与方法:
通过实验探究得出杠杆的平衡条件:F1×L1=F2×L2 情感态度与价值观:
通过探究实验活动,培养学生动手能力和合作精神 重点和难点:
根据新课标要求,教材内容和学生实际情况确定: 重点:通过实验探究得出杠杆平衡条件 难点:设计实验方案以及力臂的测量
我的教学过程包括如下几个环节,下面我重点说一下我对这个实验的改进
四、创新实验设计
课本实验不足:
1、用钩码提供拉力,拉力方向只能竖直向下,拉力方向比较单一,力只能在支点两侧,使实验有一定局限性违背了实验普遍性这一特征,并且学生实验过程中钩码很容易脱落影响课堂纪律。
2、如果用弹簧测力计提供拉力,拉力的力臂又不好测量,同时测力计施加任意向下的拉力,由于测力计自重的影响会使拉力测量不准确,并且人为控制弹簧测力计,测力计示数
不稳定,也不能保证杠杆处于水平位置平衡状态
3、为了使实验简单化便于从杠杆上直接读出力臂,仅让杠杆在水平位置平衡这样使实验具有一定偶然性,实验结论没有说服力,直接从杠杆上读出力臂学生没有经历力臂概念的建构过程,这种特殊的形式使支点到力的作用点的距离与支点到力的作用线的距离相等并重合,使部分学生误以为力臂是支点到力的作用点的距离
创新实验改进
1、将杠杆固定在水平面上,这样做在实验时就避免了杠杆自重对实验的影响
2、用弹簧测力计提供拉力学生可以根据自己的选择任意改变拉力的方向
3、在杠杆两侧都安装了挂钩这样学生既可以支点的两侧施加力也可以在支点的同一侧施加力
4、杠杆可以在任意位置平衡,比如在这一位置平衡,此时无法从杠杆上直接读出力臂,为此我制作了T字尺,将有刻度直尺中间开了一个槽,测量时将杠杆支点卡在槽内,来回移动旋转使没有刻度直尺的边缘与力的作用线重合,此时可直接从有刻度直尺上读出力臂,这种操作使学生真正经历了力臂的建构过程,加深了学生对力臂的认识。
运用杠杆类比 建立化学平衡 第3篇
从动力学角度看:反应开始时, 反应物浓度较大, 产物浓度较小, 所以正反应速率大于逆反应速率.随着反应的进行, 反应物浓度不断减小, 产物浓度不断增大, 所以正反应速率不断减小, 逆反应速率不断增大.当正、逆反应速率相等时, 系统中各物质的浓度不再发生变化, 反应达到了平衡, 故化学平衡是动态平衡.
化学平衡的确是中学化学教学中的一个难点, 笔者在讲化学平衡概念时, 运用类比法, 使学生轻松直观地建立了这一较抽象的概念.
课本中, 在举例说明化学平衡概念时, 是这样描述的:已知在一定条件下, CO (g) +H2O (g) CO2 (g) +H2 (g) .在1L密闭容器中充入0.01mol的CO和H2O (g) , 经过一定的时间, CO、H2O (g) 、CO2、H2均为0.005mol, 反应达到了平衡状态.笔者认为, 这样的例子是化学平衡的特例, 以特例来说明平衡, 有局限性, 容易给学生造成错觉:只要一个可逆反应进行到使两边各物质的量相等时即达到了平衡状态.如果以杠杆示意图分析, 建立的概念具有广泛性:①如果支点选在杠杆的中间, 当m1=m2时, 即处于平衡状态 (如图1) ;②如果支点选在杠杆偏左时, 当m1>m2时, 杠杆才能平衡 (如图2) ;③如果支点选在杠杆偏右时, 当m1<m2时, 杠杆才能平衡 (如图3) .课本总复习题P193一, 6小题:以等物质的量加入A、B、C、D四种物质, 经过一定时间, A减少了n mol, B减少了n/2 mol, C增加了3n/2 mol, D增加了n mol.这是强化学生对化学平衡概念的理解:物质的量相等不一定就是处于平衡状态.
化学平衡与杠杆平衡比较, 其不同点是:化学平衡是动态平衡.即平衡时各成分的生成速率与消耗速率相等, 正逆反应并没有停止.其相似点是:化学平衡也是在一定条件下的平衡, 是暂时的平衡, 当改变外界条件 (如浓度、压强、温度等) , 导致v正≠v逆时, 平衡将被破坏, 经过足够的时间, 在新的条件下将会重新达到新的平衡;这一点与杠杆类似, 当改变杠杆两端物体质量时, 杠杆不再平衡, 移动支点位置, 还可以建立新的平衡.
以铬酸根CrO42-、Cr2O72-在水溶液中建立化学平衡为例, 让学生能看得见, 更容易理解.
(1) 若往铬酸钾溶液里加入硫酸, 溶液颜色有什么变化?
(2) 再加氢氧化钠溶液, 颜色又有什么变化?
(3) 若又加酸溶液, 颜色将怎样变化?
(1) 含CrO42-溶液中加入硫酸, 由于H+浓度增加, 上述平衡向生成 Cr2O72-的方向移动, Cr2O72-浓度增加, 溶液颜色由黄色变橙色.此时溶液颜色与K2CrO7溶液的颜色相同.
(2) 再加入NaOH溶液, 由于 OH-中和了溶液中的H+, 使溶液中H+浓度降低, 上述平衡向生成CrO42-的方向移动, Cr2O72-浓度减小、CrO42-浓度增加, 溶液颜色由橙色变成黄色.
(3) 又加硫酸, 溶液由黄色变橙色, 理由同上.
杠杆平衡实验课教学设计 第4篇
探究杠杆的平衡条件是苏科物理九年级上册安排的第一个探究性实验,应该说实验的操作并不复杂,结论也不难得出,但正如《物理课程标准》在关于科学探究一节中指出的那样,“对于多数探究活动来说,探究的过程比探究的结果更重要,在探究活动中,不要为了赶进度而在学生还没有进行足够思考时草率得出结论,为了让学生充分体验探究的过程,应该安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。”
对于“探究杠杆平衡条件”这一实验的教学,笔者认为有以下几个方面是值得重视和探讨的。
1关于杠杆的平衡
什么是杠杆的平衡?苏科物理教材中并没有明确具体的说明,由于实验时我们是让杠杆在水平位置处于静止状态的,所以许多学生往往错误地认为:杠杆的平衡就是指杠杆处于静止状态,甚至就是指在水平位置静止,为此,教师必须明确指出:杠杆的平衡不只是指杠杆处于静止状态,更不是指只在水平位置保持静止,杠杆的平衡还包括杠杆的匀速转动,实验中之所以让杠杆在水平位置保持静止,只不过是为了使问题简单化和便于实验操作而已。
2影响杠杆平衡的因素
探究杠杆的平衡条件自然应该从影响杠杆平衡的因素着手,那么,影响杠杆平衡的因素有哪些呢?从杠杆的定义学生不难作出猜想:力是影响杠杆平衡的因素,但杠杆的平衡还与力臂的大小有关就不是学生能够想到的了,对此,笔者设计了这样的演示实验:出示一个已在水平位置保持平衡的杠杆,在支点的一侧给杠杆施加一个力的作用,学生们看到杠杆立即失去了平衡,由静止发生了转动,力是影响杠杆平衡的因素得到了验证,接着,我逐渐改变力的方向,直到力的作用线通过支点,实验过程中,同学们看到无论沿什么方向用力,杠杆均会发生转动,只有力的作用线通过支点时,杠杆才仍然处于静止,我让学生在纸上画出实验中杠杆的示意图,并让他们作出几种不同情况下的力臂,同学们通过比较发现,当施力的方向发生改变时,力臂的大小也随之发生了改变,而当力的作用线通过支点时,其力臂则变为了零,我适时的提出了问题:“影响杠杆平衡的因素除了力,还有什么?”,学生自然而然地回答:“还有力臂,”我说:“正是因为如此,我们才引入了力臂的概念,力和力臂共同决定了杠杆的转动,没有力杠杆不会转动,只有力而其力臂为零,杠杆也不会发生转动,所以,影响杠杆平衡的是力和力臂,一个力如果其作用线通过杠杆的支点,它对杠杆的平衡是不会产生影响的。”
3杠杆的水平调节
探究杠杆平衡条件实验的重要一步是实验前杠杆的水平调节,调节时,要利用了杠杆两端的平衡螺母,调节的方法是:杠杆左偏,杠杆两端的平衡螺母向右调节;杠杆右偏,杠杆两端的平衡螺母向左调节,这与天平横梁的水平调节相似,学生不难掌握,问题的关键是,为什么要进行这一步的实验操作?对此,许多同学甚至很多老师都存在着错误的认识,他们总是笼统地认为,调节的目的是为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,其实,便于在杠杆上直接读出力臂的大小,是实验中使杠杆在水平位置保持平衡的目的,而不是实验前调节杠杆在水平位置的目的,实验前调节杠杆在水平位置的目的是,避免实验中杠杆重力对杠杆在水平位置平衡产生影响,为了讲清这一问题,笔者做了如下的演示实验:用手对本来不在水平位置的杠杆施力,使其处在水平位置,然后松手,学生看到杠杆发生偏转,我问:“是什么力使杠杆发生了偏转?”,学生回答:“是杠杆自身的重力,”,我接着说:“杠杆的重力一定会使杠杆转动吗?此时杠杆的转动还说明了什么?大家可以联系我们刚才所讲的影响杠杆平衡的两个因素进行思考,”学生经过讨论后回答:“还说明了此时处于水平位置的杠杆重力的力臂不为零,重力的作用线没有通过杠杆的支点,”我问“那么,如何才能消除杠杆的重力对杠杆在水平位置平衡的影响呢?”,学生回答“设法使杠杆的重力作用线通过支点,”我说:“很好,这也就是我们在实验前调节杠杆在水平位置的目的所在,”,接着,我对杠杆的水平进行了调节,调节后的杠杆在水平位置没有发生偏转,至此,学生对调节杠杆的目的有了清楚的认识和理解,教学过程中的一个难点得到了圆满的解决。
4“杠杆平衡条件”的实验(探究过程)
一个探究性的物理实验往往需要解决三个问题:做什么、用什么做和怎样做?做什么指的是实验的目的,用什么做指的是实验所需的器材,而怎样做则指的是实验的操作步骤,这三者是相互联系的,“探究杠杆平衡条件”的实验需要解决的自然也是这三个问题。
4.1实验的目的
“探究杠杆平衡条件”的实验目的,无疑是通过实验探究,知道杠杆的平衡条件是什么,但具体需要做些什么呢?教学中教师仍可引导学生从影响杠杆平衡的两个因素(力和力臂)人手进行思考,学生很容易便可得出:需要测出杠杆受到的力的大小和所受力的力臂大小(即动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小)。
4.2实验的器材
实验器材的选择依据于实验的目的,“探究杠杆平衡条件”的实验器材中,很显然地应该有一个由铁架台支撑起来的可以自由转动的杠杆,这是每一个学生都能够想到的,但除此之外,还需要什么器材,学生就要动脑筋想一想了,教师同样可以进行引导:我们探究的是杠杆在受力情况下的平衡条件,实验器材中自然应该有对杠杆施加力的作用的物体,实验中要测量力和力臂的大小,自然应该要有测量力和力臂的测量工具,从而不难得出:“探究杠杆平衡条件”的实验器材中,除杠杆以外,还要有适当数目的钩码、弹簧测力计和刻度尺等,需要加以说明的是,由于实验中杠杆上有刻度,当杠杆处于水平状态时,力臂的大小可以从杠杆上直接读出,实验时就无需专门的刻度尺了,倘若实验时采取在支点两边挂钩码的方法,由于钩码的质量已知,可以计算出它们对杠杆的拉力,则弹簧测力计也就不需要了。
4.3实验的操作
“探究杠杆平衡条件”的实验操作并不复杂,需要强调的是,每一次实验时,都必须使杠杆在水平位置保持平衡,因为每一次实验中,动力和阻力的方向都是竖直向下的,杠杆只有在水平位置保持静止,才能方便的从杠杆上直接读出力臂的大小,也因此才能降低实验的难度否则,就会加大实验的难度,甚至导致错误的实验操作,得出错误的实验结论。
5实验数据的收集和处理
实验数据的收集和处理,是科学探究的重要环节,实验的结论正是在此基础上,通过分析归纳得出的,但需要引起重视的是,收集的实验数据不能只有一组或两组,也不能特殊(如:动力为2N、动力臂为5cm,而阻力为5N、阻力臂为2cm),不然,得出的结论就不具有普遍性,甚至是错误的。
收集的实验数据应该记录在一个事先设计好的表格中,表格设计是能力的一种体现,更是一种良好的学习习惯,如果将收集的实验数据随意地记在纸上,杂乱无章、没有条理,是不利于对实验数据的处理和分析的,也难以顺利的得出正确的结论。
对“探究杠杆平衡条件”的实验而言,收集了几组数据后,在进行实验数据的处理时,学生很难想到将动力与动力臂相乘、阻力和阻力臂相乘,再进行比较。这时,教师不妨让学生对这些数据进行加、减、乘、除等运算,经过运算,学生就不难找出它们的关系,从而得出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的正确结论了,当然,在得出正确的结论后,应该向学生指出:不同的物理量是不可以相加减的。
探究杠杆的平衡条件教学反思 第5篇
上完这节课,我有一个深刻的体悟:教学的过程是教与学的交往、互动的过程,是师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互促进的过程。在这个过程中,教师既要放手让学生自主探究,又要适时点拨、引导、讲授,为学生顺利自主探究提供有力的帮助。
下面我先讲述一下我的上课思路,我从让学生认识杠杆开始:
1、通过用钳子、羊角锤、起子翘图钉为例,让学生从这三种工具中选择一种工具将图钉翘出来。并比较这几种方法中哪一种方法比较容易将图钉翘起来,更省力一些?比较实用这三种工具工作时有什么共同点?通过讨论,总结杠杆的定义。
2、以撬石头为例,讲解关于杠杆的几个名词(支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂)。我在对于杠杆五要素的教学过程中,我采用了一边画图一边讲解,同时让学动手和我一起画图的方式进行教学,让学生在主动学习的过程中通过师生交流合作,引出杠杆的五要素。特别是力臂概念的引出,我考虑了很长时间,如果直接引出,可以节省时间,但不利于学生对力臂的理解和记忆,这样也不符合了学生的认知规律。
3、对于画杠杆示意图,是本节教学的一个难点,很多学生在画垂线段时始终画不垂直,究其原因是画图方法不正确!老是利用刻度尺上的刻度来画垂线,由于刻度较短,很难保证所画的垂线段与力的作用线垂直。在这里我着重强调一定要利用三角板的直角来画垂线段!课本中只是提到力的作用线,我对什么是力的作用线做了进一步的讲解,如何画力的作用线给学生进行了讲解:分三步来画,第一步,找力的作用点;第二步,找力的方向;第三步,过力的作用点,沿力的方向画一条虚线。对于画力臂,分为四步进行:第一步,找支点;第二步,画力的作用线;第三步,花垂线段;第四步,标力臂。这样讲画力臂这个难点分为几个小问题,大大降低其难度,使得学生极易于理解,又容易接受,有效地突破了难点,有效地提高了教学效率。
然后探究杠杆的平衡条件,对于杠杆的平衡条件我采用科学探究的七个步骤,并同时加以引导:
分三种情况进行探究,
第一种情况:保持力臂L1、L2不变,改变阻力F2大小,测量动力F1大小;
第二种情况:保持阻力F2、L2不变,改变动力臂L1的大小,测量动力F1大小;
第三种情况:保持动力臂L1阻力F2变,改变L2的大小,测量动力F1大小;
研究数据时,我针对学生提出的猜想:杠杆平衡的条件是①动力=阻力;②动力臂=阻力臂;③动力×动力臂=阻力×阻力臂。逐个进行研究,最终得出杠杆平衡的条件。
本节课的成功之处在于:引导学生分析数据,形成科学的结论,培养学生分析概括能力。这一节课的关键是对数据的进行分析得出正确的结论,但实验结论隐藏在数据中不易被发现,因而在教学中选择适当的数据展示在黑板上,引导学生寻找数据之间的相互关系,在师生的共同努力下顺利地得出结论通过情景的创设,让学生在愉快的氛围中产生疑问,提出了要探究的问题,然后,通过等式观念的讲解,使学生在明白“如何处理几个量之间的关系”的方法中,对杠杆平衡条件进行了猜想,既提高了学生学习的积极性,又使学生学会了处理问题的方法;
杠杆这一工具,在我国古代使用较广泛,通过这一部分的教学,让学生感受到中国文化的渊源流长,博大精深。提高学生的爱国主义精神。用实验的方法研究问题,得出结论,可以培养学生实事求是的作风。
但由于在实验结论得出结论之前学生对实验的操作并不是很明确,我在上课时就规定学生怎样操作,这无形中降低了学生的探索。所以以后上这一节课应在课前布置好预习工作。
但是,我感觉我的课堂语言过于单调,有时感觉有种语塞的感觉。我决定以后要加强语言方面的锻炼。我认为不足之处就是:情景条件引入的不够生动。以后要多加注意!!
所以我想说:在初中阶段,培养学生探究意识,教一些探究方法是可允许的要求,要想真有什么探究教学,在很多章节上都只能是做个样子(当然这个样子也是必要的)。也就是说:传授这种教学方法,在很多时候是巨大价值的。
探究杠杆的平衡条件教学反思2
在这个探究实验过程中主要有以下几个成功之处:
1、紧贴生活创设思维的空间,为学生拨开云雾,展开猜想的翅膀。
课堂上我利用典型、生动且为学生熟悉的事实和生活体验引导学生进入猜想,要求他们不要盲目猜想,而应根据现有的知识或体会,进行有科学依据的猜想,培养学生的思考分析能力,并自然地进入探究活动,激发学生的探究热情。在实验过程中,通过巡视及时纠正学生操作上的错误,避免错误的数据误导学生,使每一组都能顺利完成实验。课上能及时对学生作出客观、科学、合理的评价,让学生充分体会到探究的乐趣,收获成功的喜悦。
2、引导学生分析数据,形成科学的结论,培养学生分析概括能力。
这一节课的关键是对数据的进行分析得出正确的结论,但实验结论隐藏在数据中不易被发现,因而在教学中选择适当的数据展示在黑板上,引导学生寻找数据之间的相互关系,在师生的共同努力下顺利地得出结论。
3、营造宽松环境,培养敢想敢说的精神。
教师在课堂上的权威,往往使学生不敢发表自己的见解,因而课堂上巧妙引导学生,让学生积极思考,畅所欲言,产生各种的猜想和结论,激发更多的学生发言,充分体现学生的主体作用。
4、让学生经历科学探究过程,学会探究方法。
在这个实验中学生经历科学探究的主要过程:猜想——设计实验——实验——数据分析——归纳整理等。每个环节教师只作适当的引导,而大部分让学生自己思考、分析、发现、实践、归纳。通过该节的学习,学生不但学会了知识,还体验了科学探究的过程,领会了科学研究的方法,激发了主动探究的意识,培养了严谨的科学态度和协作的精神。
这实验基本达到自己的预想效果,但仍存在一些不足之处:学生使用的器材都是实验室提供的相同规格的钩码、杠杆,以至各小组的实验数据十分类似。若实验中杠杆由学生自己制作,用小桶装沙、硬币等作为阻力,实验的数据不会类同就更有说服力,实验的效果可能会更好,所以这一个探究实验还有待完善。
探究杠杆的平衡条件教学反思3
〈〈探究杠杆的平衡条件〉〉是一节实验探究课。由于新课标注重学生经历探究的过程,所以我在教学中充分给学生一个丰富多彩的布满设想与实践的探究世界,因此本节课的教学我是采用科学探究的方法来完成的。下面我就按教学过程对本节课进行反思。
一、提出问题。在这一过程我先请大家回想玩跷跷板时,是如何保持平衡的?对此你能提一个让我们探究的问题吗?创设了问题情景。爱因斯坦曾说:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许只是一个技能而已,而提出新的问题,却需要创造性的想象力。因此应让学生充分思考,尽情的提问题,培养学生的问题意识和发现问题的能力。根据生活实例大胆猜想,培养学生的直觉思维。这一教学过程由实际入手,学生配合也较好,所以完成较好。
二、猜想与假设。提出问题后,让学生大胆的猜想与假设。充分调动了学生的积极主动性,同时也活跃了课堂气氛。这一过程由于学生已学过此课,猜想与假设几乎是一样的,缺乏了多样性,效果与设想的有一定的差距。
三、制订计划与设计实验
学生提出了猜想与假设后,接着引导学生如何设计实验方案来验证猜想与假设,小组合作结合课本设计实验方案。我巡回指导,发现问题及时解决。然后组织学生交流。学生积极参与、大胆发言、张扬了个性、掀火了和谐课堂的气氛,拓展了思维的空间,渐进了各自的理解深度。然后根据学生交流情况取长补短、完善方案、进入下一环节。在这一环节中我重点在实验的步骤一上指导学生“为什么要使杠杆在水平位置平衡?”因为这是实验中的一个难点,也是一个考点。通过板书,画图分析,学生掌握的情况较好。
四、进行实验与收集数据。
在这一环节中,我采用分两步走,第一步教师指名同学上来完成,同时纠正和改进不好的做法,使学生少走弯路。第二步放手让学生做。这样既培养学生主动参与、乐于探究、勤于动手的习惯,同时又培养了学生对科学探究的严谨态度。提高了学生的操作能力和收集数据的能力。学生的合作精神、团队精神、关爱他人的精神,都得到不断地巩固与加强,无论是成功与快乐、还是失败与烦恼,都有助学生身心健康的发展。
五、组织学生分析与论证。
在这一环节,我让学生以小组为单位,讨论交流,对已有的实验数据结合前面的猜想与假设进行分析与论证,然后全班交流。最后得出统一的结论。在这一过程中教师只是起到一个引导者的作用,充分发挥了学生的主观能动性,调动了学生的积性。取得较好的效果。
六、评估与交流
在这一过程主要引导学生对刚才的实验做得好的与不好的进行一个评价,并从中分析哪一部分没有做到位,今后应如何去改进。同时谈谈是否有更好的实验方法。
同时用弹簧测力计代替一边的钩码,竖直向下拉和斜向下拉,比较两次弹簧测力计的示数,说说为什么示数不同。从而更好地理理解力臂概念。
在这一部分教学上评估部分做得不是很好,主要是学生讲得少,不太到位,老师讲得多,应多让学生说说然后再来归纳。
纵观我的整个教学过程,充分体现了科学探究的过程。在教学法中,经过小组成员的精心的准备、仔细的观察、科学认真的分析、再加上激烈而友好的争论,使每个学生对自己的探究都有成就感。充分体现了探究课的精神。
当然教学过程是富有变化、动态生成的过程,在师生互动、生生互动中会产生许多的信息和创新的火花,做为教师要机智的将有价值的信息和问题作为教学的焦点来重新组织教学。巧妙地在学生不知不觉中做出相应的变化,保护创新火花,激发奇思妙想。实现教学的有效性,使物理课堂充满着生机与活力。教与学的过程也是我丰富自身知识、实现自我发展的过程,我会在此过程中不断的学习,充实自己,最终实现教学相长、生生奋发的目标。
探究杠杆的平衡条件教学反思4
本节课的设计主要是围绕着科学探究进行的。由于日常生活中的杠杆现象学生都非常熟悉,因此,我在本节课教学中并没有花大量时间进行详细分析杠杆的基本概念,尤其是对力臂的画法并未加强训练,而是将重点放在学生进行科学探究,得出杠杆的平衡条件上。在整个教学过程当中,我始终是把学生放在一个学习的主体地位,而教师只是引领着学生进行研究的一个主导地位。
现在的教学,不能像传授知识一样直接“教”给学生,而是要更多的创设机会,通过参与活动,让学生亲身体会到一个完整的探究过程——从提出疑问到自主讨论再到作出猜想然后实验验证以至最后的得出结论。并在教学中鼓励学生大胆猜想,对一个问题的结果作多种假设和预测。不再拘泥于某个特定的结论,要给学生充分的空间来发挥自己的才能。我在教学中充当的是组织者、共同讨论者的角色,在实验中充分体现了学生主体地位,发挥了学生积极主动性,有效地利用了学生的探究能力,使实验得到了较为满意的结果与正确的结论。不过在对平衡架进行研究的时候,还可以大胆的突破教材原有的框框。让他们尝试在多个(两个以上)的挂钩上挂钩码,能否使杠杆平衡,结果又会如何?满足什么关系?另外,在教学中也存在一些不足,由于受时间限制,实验探究2,没办法让每一组都能进行探究,需在下一课时,让学生继续探究。在对杠杆的力臂理解和作图上花的时间较少,还得以加强练习的方式来巩固和理解。
总之,本节课我是充分运用生活中的事例创设问题情境,体现从生活走向物理新课程的理念,使物理贴近学生生活。同时又通过列举利用杠杆知识解决生活问题的实例,使学生认识到生活中处处有物理,使课堂与社会融为一体,充分体现了从物理走向社会的理念。现再则就是通过学生探究杠杆的平衡条件的活动,培养学生的.科学探究能力,实践能力,创新意识,体现了注重科学探究的课程理念。
探究杠杆的平衡条件教学反思5
今天进行了《科学探究:杠杆的平衡条件》教学。我想放手让学生做这个实验。可有不少学生做完以后还是糊里糊涂的。
事后我在想这一问题:让学生来探究“杠杆的平衡条件”是很有难度的。
难度一:
学生可能还不太明白什么叫“平衡”。我在猜想人类认识杠杆的过程可能也不一上来就想研究“杠杆是如何平衡的”,而是在生活中使用了杠杆,发出了他的有些规律,才会进一步研究什么情况下杠杆会“静止不动”(这也是一种杠杆平衡),到后来才会想到“什么情况下杠杆会在水平位置平衡”,再进一步研究“杠杆匀速转动”的条件,等把这些问题都有一个思考之后,人类才会来总结杠杆的平衡条件。这一定是一个长期而且很费精力的事情,要不怎么只有一个伟大的物理学家才能总结出来呢!
难度二:
感觉出力臂。这不是一个一般人能想象得出的“构建出的科学概念”。也只有数学兼物理学家才能构建出原本无形的东西来。当然这一发现也许很多偶然(刚好处于平衡位置时),但能提出力臂的概念绝对是个创举。于99.9%学生来说,只需正确接受就够了,让他自己来研究只能是想当然的让学生去做。
难度三:
学生是否有猜想。也就是说学生是否能“形成”一个他有道理的猜想意见,然后再按猜想设计方案进行研究。
难度四:
实验设计方案能否完备。就算有一个猜想,学生能用控制变量法来设计实验方案吗?依据设计的方案得出的结论是唯一的吗?也就是说逻辑严密吗?
学生照葫芦画瓢也不完整。因为为了避免实验的偶然性,必须得做二次以上实验,但学生绝大多数只做了一次。这不能怪学生,应该说也不能怪我这个老师,因为上面已经讲了实验探究的难度,学生要真想做得好,只有把实验报告上的实验步骤记下来才行,他们自行设
计实验方案的能力几乎没有。如果只是为了考试,如果在事先我们知道这些是要考的,我肯定有办法让学生严格按标准来做。
从教材来看,让学生有探究意识就已经很够了,至于探究方法,只能介绍一些,让学生自己感悟吧!
所以我想说:在初中阶段,培养学生探究意识,教一些探究方法是可允许的要求,要想真有什么探究教学,在很多章节上都只能是做个样子(当然这个样子也是必要的)。也就是说:传授这种教学方法,在很多时候是巨大价值的。
探究杠杆的平衡条件教学反思6
本节课的主要知识目标是使学生认识杠杆,通过探究得出杠杆的平衡条件,并把所学的知识应用于生活实践,做到学以致用。
因为本节课比较抽象,所以让学生从生活中了解一些常见的例子入手,引导学生进行一系列的观察、体验、猜测、求证、运用等研究活动。
第一:创设情景,产生问题。给学生展示一些生活中常用的工具,并通过观察总结出其中的共同点,激发探究热情,调动解决问题的积极性。
第二:迁移引导,设计实验。通过最简单的撬石头的实例,分析其支点、阻力和动力,阻力臂和动力臂,即杠杆的五要素。
第三:然后设计杠杆实验,先预测,后验证,获得数据。
第四:组织分析,获得结论。交流数据,并整理,组织学生对数据进行分析、研究,得出杠杆的平衡条件。
上课过程中出现的问题:通过本节课的教学给我的最大的感触是上课时教师一定要有时间观念,要随时根据课堂的实际情况改变教学方案。本节课最大的缺陷就在于我没有根据实际情况做适当的调整,导致在学完知识后没有相应的生活应用加以巩固,学生感觉理解的不透彻,而且整节课显得比较紧张,这也是我以后需要改进的地方。
探究杠杆的平衡条件教学反思7
上完这节课,我有一个深刻的体悟:教学的过程是教与学的交往、互动的过程,是师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互促进的过程。在这个过程中,教师既要放手让学生自主探究,又要适时点拨、引导、讲授,为学生顺利自主探究提供有力的帮助。
下面我先讲述一下我的上课思路,我从让学生认识杠杆开始:
1、通过阿基米德的一句名言(给我一个支点,我可以翘起整个地球),通过讨论,>总结杠杆的定义。
2、以撬石头为例,讲解关于杠杆的几个名词(支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂)。我在对于杠杆五要素的教学过程中,改变了过去直接讲授的方式,而是让学生在主动学习的过程中和对影响杠杆平衡因素的认识中,通过师生交流合作,引出杠杆的五要素。特别是力臂概念的引出,我考虑了很长时间,如果直接引出,可以节省时间,但不利于学生对力臂的理解和记忆,最后我通过在对“影响杠杆平衡因素”的简化合并的方法研究中,引出力臂的概念,这样符合了学生的认知规律。
然后探究杠杆的平衡条件,对于杠杆的平衡条件我采用科学探究的七个步鲰,并同时加以引导:
1、【提出问题】:跷跷板须满足什么条件才能水平?
2、【猜想与假设】引导学生猜想并作适当的假设。
3、【制定>计划与设计实验】
对跷跷板进行简化:用带刻度的薄木板和铁架台自制杠杆,数量不同的钩码代替体重不同的人。
假如将两个钩码挂在左边12cm的位置上...
4、【进行实验并收集数据】
调节钩码个数和钩码离悬挂点的格数,使尺处于水平静止状态
并制成表格收集整理比较数据:
最后得出结论:
所以我对“杠杆平衡条件”采用探究式教学。通过情景的创设,让学生在愉快的氛围中产生疑问,提出了要探究的问题,然后,通过等式观念的讲解,使学生在明白“如何处理几个量之间的关系”的方法中,对杠杆平衡条件进行了猜想,既提高了学生学习的积极性,又使学生学会了处理问题的方法。
但是,我感觉我的课堂语言过于单调,有时感觉有种语塞的感觉。我决定以后要加强语言方面的锻炼。我认为不足之处就是:情景条件引入的不够生动。以后要多加注意!!
探究杠杆的平衡条件教学反思8
上午第三课进行《科学探究:杠杆的平衡条件》教学。教材题目是:科学探究:杠杆的平衡条件。我是老师,我想放手让学生做这个实验。可有不少学生做完以后还是糊里糊涂的。
事后我在想这一问题:让学生来探究“杠杆的平衡条件”是很有难度的。
难度一:学生可能还不太明白什么叫“平衡”。我在猜想人类认识杠杆的过程可能也不一上来就想研究“杠杆是如何平衡的”,而是在生活中使用了杠杆,发出了他的有些规律,才会进一步研究什么情况下杠杆会“静止不动”(这也是一种杠杆平衡),到后来才会想到“什么情况下杠杆会在水平位置平衡”,再进一步研究“杠杆匀速转动”的条件,等把这些问题都有一个思考之后,人类才会来总结杠杆的平衡条件。这一定是一个长期而且很费精力的事情,要不怎么只有一个伟大的物理学家才能总结出来呢!
难度二:感觉出力臂。这不是一个一般人能想象得出的“构建出的科学概念”。也只有数学兼物理学家才能构建出原本无形的东西来。当然这一发现也许很多偶然(刚好处于平衡位置时),但能提出力臂的概念绝对是个创举。于99。9%学生来说,只需正确接受就够了,让他自己来研究只能是想当然的让学生去做。
难度三:学生是否有猜想。也就是说学生是否能“形成”一个他有道理的猜想意见,然后再按猜想设计方案进行研究。
难度四:实验设计方案能否完备。就算有一个猜想,学生能用控制变量法来设计实验方案吗?依据设计的方案得出的结论是唯一的吗?也就是说逻辑严密吗?
学生照葫芦画瓢也不完整。因为为了避免实验的偶然性,必须得做二次以上实验,但学生绝大多数只做了一次。这不能怪学生,应该说也不能怪我这个老师,因为上面已经讲了实验探究的难度,学生要真想做得好,只有把实验报告上的实验步骤记下来才行,他们自行设计实验方案的能力几乎没有。如果只是为了考试,如果在事先我们知道这些是要考的,我肯定有办法让学生严格按标准来做。
从教材来看,让学生有探究意识就已经很够了,至于探究方法,只能介绍一些,让学生自己感悟吧!
所以我想说:在初中阶段,培养学生探究意识,教一些探究方法是可允许的要求,要想真有什么探究教学,在很多章节上都只能是做个样子(当然这个样子也是必要的)。也就是说:传授这种教学方法,在很多时候是巨大价值的。
探究杠杆的平衡条件教学反思9
这是第一课时,在设计上以探究实验为基础,通过实验探究杠杆的平衡条件,体现从生活走向物理,从物理走向社会,提倡学习方式的多样化,努力构建一种自主、合作、探究的课程文化,让研究性学习走进物理课堂,走进物理教学。教学过程中体现了小组互助合作,并在物理教学中体现物理的艺术性、语言的激励性。坊子区教研室王局长对本节课评价中提到备课、讲课、学生互动常态高效、老师学生主动思考,教师环卫思想为了学生去指导,教师把学生思维过程中遇到的障碍当作自己解决问题的重点。在学生的活动方面小组的活动不够大胆,学生的心声未能充分、大胆、积极的表达出来。对杠杆的平衡条件的结论未能充分的落实。通过全区物理教师同仁们帮助和指点我对本节课中存在的问题逐一思考并进行缜密的思考特提出以下改进建议:
1、关注与高中课堂知识的连贯如力臂的概念理解,支点的理解与高中的轴联系。
2、在对杠杆的概念进行总结使用“模型法概念”时,多给学生准备点可以动手操作的器械工具,如铁丝、钉子板、剪纸、细线等可以用杠杆器具操作时用到的一些材料。
3、在强化力臂的画法时结合中考,让学生对照实物进行练习。
杠杆平衡实验课教学设计 第6篇
难度一:
学生可能还不太明白什么叫“平衡”。我在猜想人类认识杠杆的过程可能也不一上来就想研究“杠杆是如何平衡的”,而是在生活中使用了杠杆,发出了他的有些规律,才会进一步研究什么情况下杠杆会“静止不动”(这也是一种杠杆平衡),到后来才会想到“什么情况下杠杆会在水平位置平衡”,再进一步研究“杠杆匀速转动”的条件,等把这些问题都有一个思考之后,人类才会来总结杠杆的平衡条件。这一定是一个长期而且很费精力的事情,要不怎么只有一个伟大的物理学家才能总结出来呢!
难度二:
感觉出力臂。这不是一个一般人能想象得出的“构建出的科学概念”。也只有数学兼物理学家才能构建出原本无形的东西来。当然这一发现也许很多偶然(刚好处于平衡位置时),但能提出力臂的概念绝对是个创举。于99.9%学生来说,只需正确接受就够了,让他自己来研究只能是想当然的让学生去做。
难度三:
学生是否有猜想。也就是说学生是否能“形成”一个他有道理的猜想意见,然后再按猜想设计方案进行研究。
难度四:
实验设计方案能否完备。就算有一个猜想,学生能用控制变量法来设计实验方案吗?依据设计的方案得出的结论是唯一的吗?也就是说逻辑严密吗?
学生照葫芦画瓢也不完整。因为为了避免实验的偶然性,必须得做二次以上实验,但学生绝大多数只做了一次。这不能怪学生,应该说也不能怪我这个老师,因为上面已经讲了实验探究的难度,学生要真想做得好,只有把实验报告上的实验步骤记下来才行,他们自行设
计实验方案的能力几乎没有。如果只是为了考试,如果在事先我们知道这些是要考的,我肯定有办法让学生严格按标准来做。
从教材来看,让学生有探究意识就已经很够了,至于探究方法,只能介绍一些,让学生自己感悟吧!
杠杆平衡实验课教学设计 第7篇
教学设计
〔教材分析〕本节课是第八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,能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。
〔学生现状〕由于学生在1~7年级的学习中没有进行课程改革实验,因而形成了一些较被动的学习习惯和思维定势,学生们的科学探究能力和参与意识不够强。经过半年多的物理探究式课堂教学,学生的学习能力已有了显著提高,他们基本养成了主动参与、乐于探究的习惯,绝大多数学生能够从教师设置的问题情境中发现问题,并提出猜想与假设,会对获得的数字信息用变量控制的方法进行处理。
〔教学设想〕
1.教学中倡导学生“主动地、富有个性地学习”,学生成为学习的主体,使之养成主动参与、勤于动手、乐于探究的习惯。
2.在教学方式上采用小组合作讨论的形式,这样有利于学生相互启发,共同完成学习任务,培养合作精神。
3.让学生参与和经历整个探究过程,采用学生活动→发现问题→提出假设→实验验证的“循环探究”创新型教学模式。
具体做法是:学生在活动过程中自己发现杠杆的平衡可能跟力、力臂的大小有关,进而对杠杆的平衡条件提出猜想与假设,最后通过实验验证得出结论。
〔教学目标〕
1.通过参与科学探究活动,能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处理,得出杠杆平衡的条件。
2.体验、经历探究过程,从而培养学生动手实验能力、想像能力和协作能力。
3.培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
教学过程
一、学生活动:制作杆秤
1.学生了解和使用杆秤
(1)教师出示一把杆秤,让学生谈杆秤的构造。
学生观察得出如下的结论:
“有秤砣、有秤钩、有秤杆、有提钮。”
“它是一个杠杆。”
“它是测量质量的。”
“它有许多刻度。”
……
(2)让一位学生自愿试用杆秤称一个塑料小桶的质量。
2.学生分组制作杆秤。
(1)学生每两人组成一小组,并讨论杆秤的制作方案。
(2)学生在班级内交流各自的制作方案,通过大家的相互补充,最后各组总结出自己认为是最佳的制作方案。
(3)每组学生制作一个杆秤。
(4)每组学生用自己做的杆秤去称一金属块的质量,将结果通过网络发布出去,并投影到大屏幕上。最后教师将每块金属的实际质量也投影到屏幕上,让学生们进行比较。
(5)学生用实物投影展示制作成果,大家为成功的制作喝彩。
二、发现问题、提出假设
1.发现杠杆的平衡跟力、力臂的大小有关。
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教师引导:“刚才的活动中,你们观察到了哪些现象?”
当有学生答到:“杠杆平衡时所挂物体越重,秤砣离提钮的距离就越远。”这时,教师引导问:“所挂重物不同,实质是什么不同呢?”学生悟道:“是力与力臂不相同。”
教师不是让学生测量、计算、得出结论,而是引导学生如何想到杠杆的平衡跟力、力臂的大小有关,进而猜想与假设出他们之间的关系。
2.学生对杠杆平衡条件提出猜想与假设。
教师问:“杠杆平衡时,力与力臂之间到底有什么关系?请大家讨论。”
(学生讨论……)
学生有如下的猜想:
“杆秤也是一种杠杆,它有支点、力和力臂。”
“所挂物体越重,秤砣离提钮就越远,杠杆平衡可能有:F1+l1=F2+l2。”
“刚才的结果也可以写成:F1-l1=F2-l2的形式。”
“如果所挂物体加重,不移动秤砣,而在秤砣下加重物,也可能平衡,我认为它可能满足F1l1=F2l2。”
“我想:它们之间的关系可能跟速度、密度一样,是比值的关系,即F1/l1=F2/l2。”
……
学生在教师的引导和帮助下,猜想出它们之间可能有的关系。这一阶段体现教师是引导者,学生是发现者。
三、实验验证
教师为学生准备的实验器材有:杠杆、钩码、铁架台、刻度尺。
第一步:学生自由组合,完成实验。
第二步:学生将实验取得的数据,填写到电子实验表格中。
第三步:学生将分析数据得出的结论,通过计算机网络发布出去,并投影到大屏幕上,教师随时通过网络与学生进行交流。
师生共同讨论、交流,最后总结出了杠杆平衡的条件。
最后一阶段,师生互动,共同完成探究任务,体现教师是学生的合作者。
四、课后小结
……
课堂实录
一、学生活动
1.教师让学生谈谈自己所了解的生活中的杠杆
(教师拿出一杆秤)师:这是一杆秤,同学们熟悉吗?请大家谈谈对杆秤的认识吧。
(学生略加思索,纷纷举手)生:秤由秤杆、提钮和秤砣组成。
生:还有秤钩。
生:它的粗细是不均匀的,刻度却是均匀的。
生:秤杆是测量质量的工具。
生:他有两个提钮,这两个提钮的测量范围不一样。
师:那么你知道使用这两个提钮称量时,哪个范围大些呢? 生:可能是靠近秤钩的。
生:杆秤称量物质的质量。
师:有没有同学会使用杆秤来测量一个装有物体的塑料小桶的质量呢?(学生相互议论、交流看法。一个学生主动提出愿意试一试)
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学生活动:该名学生上讲台用杆秤测量塑料小桶的质量。
师:你能告诉同学们你测量的结果吗? 生:……
师:有没有同学会读呢?(学生不会读秤杆上的数值)师:今天布置一项课外活动,在家中练习使用杆秤。
2.制作杆秤
(1)制定制作方案
师:今天大家愿不愿意自己动手制作一把杆秤呢? 生:愿意。
师:请同学们根据桌面上所放置的器材,讨论制作杆秤的方案。
(学生讨论制作方案,约3min后,有一组学生主动提出要与同学们交流方案。)生:用这根粗细不均匀的木棒作秤杆,圆柱体的重物作秤砣。
生:提起提钮,秤钩处挂钩码,移动秤砣,让它静止,并记下刻度,每增加钩码数,用同样的方法,分别记下刻度。
生:应该让秤杆在水平位置静止。
师:杆秤静止时说杆秤平衡了。下面各组同学根据其他小组讨论的结果以及自己的想法来动手制作。
(2)学生分组制作
学生活动:学生自由组合,分组制作杆秤,边制作边讨论。
师:制作完毕后,请各组同学利用自制的杆秤去测量桌面上一金属块的质量,并记在多媒体网络的电子表格中。
学生活动:学生用自制的杆秤进行测量,记录后由计算机发送到大屏幕上。学生将分析数据得出的结论,通过计算机网络发布出去,并投影到大屏幕上,教师随时通过网络与学生进行交流。
……
教师将各组金属块的实际质量,通过多媒体发送到大屏幕上,让学生进行比较。
师:所有小组测量的结果同金属块的实际质量非常接近,说明同学们制作得非常成功。现在请每一组代表带着本组的制作成果依次上台展示。
学生活动:学生用实物展示台投影到大屏幕上,并相互交流。
二、发现问题、提出假设
师:刚才的活动中,你们观察到了哪些现象?又有哪些猜想与假设呢?(学生相互交流后,有学生举手回答)生:我发现杠杆平衡时所挂物体越重,秤砣离提钮的距离就越远,所以可能是F1+l1=F2+l2。
生:会不会是F1-l1=F2-l2的形式。
生:如果所挂物体加重,不移动秤砣,而在秤砣下加重物,也可能平衡,我认为它可能满足F1l1=F2l2。
生:我们这组认为它们之间的关系可能跟速度、密度一样,是比值的关系,即F1/l1=F2/l2。
……
师:大家在活动过程中,发现力与力臂之间好像存在以上这么多种关系,那么哪些是正确的呢?请大家选择桌面上的器材用实验来验证。
三、实验验证
1.学生分组实验,教师巡视,及时处理各组探究活动中出现的各种问题。
并将实验数据填写在电子表格中,通过多媒体展示在大屏幕上(约10min时间)。
2.学生总结出结论
师:请各组同学分析各自的实验数据,并探究杠杆平衡的条件。
(各组学生陆续上讲台展示实验数据,教师引导学生共同分析,逐一排除“F1+l1=F2+l2”、“F1-l1=F2-l2”、阿呆物理网wuli.edudo.com
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“F1/l1=F2/l2”等猜想,最终得出正确的杠杆平衡条件——F1l1=F2l2。)
四、知识运用
师:通过这节课的学习,我们掌握了杠杆平衡的知识,关键是我们如何用所学的知识为今后的生产、生活服务。
学生活动:大家谈(略)。
专家点评
本节课教师大胆处理教材,创造性地引入制作杆秤比赛,这既贴近学生生活,又激发起学生们广泛的兴趣。学生在制作杆秤的活动中,热情高、兴趣浓。通过观察、思考和交流,学生对杠杆的平衡和影响平衡的条件有了初步的认识,这为他们发现和提出问题奠定了基础。课堂上教师并没有静态地传授知识,解疑答难,而是创设真实情境,提供实验、观察、思考及讨论的机会,整堂课学生积极参与,师生互动,一气呵成。一些结论性的知识也就自然在学生的活动中发现并归纳出来了。
点评者:芜湖市教科所李文波
杠杆平衡实验课教学设计 第8篇
一、基本操作环节
例1:在探究杠杆平衡条件的过程中,我们把支点放在质地均匀的杠杆中间,这样做的目的是_________;实验时,首先调节杠杆两端的平衡螺母,并使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是__________;同学们通过多次实验,得出以下数据,分析得出杠杆平衡条件是_________;请你应用杠杆平衡条件,把表格中的数据填写完整。
小光同学做实验时,在杠杆上挂了如上图1所示的两组钩码。若在不加减钩码的前提条件下,把左端的两个钩码向右移动______________个格,可使杠杆平衡;若在不移动钩码位置的前提条件下,采用两端同时减掉_________________的方法,也可使杠杆平衡(杠杆上相邻刻线之间的距离相等,每个钩码的质量都相同)。
解析:探究实验中杠杆应选取轻质、均匀的杠杆,并且支点选择在杠杆中点,这样做可以使杠杆重力的作用线通过支点,重力的力臂为零,避免了杠杆重力对杠杆的平衡的影响。实验时,首先调节杠杆两端的平衡螺母,并使杠杆在水平位置平衡,以便测量力臂。分析数据不难得出规律:动力×动力臂=阻力×阻力臂。根据此规律可以得出表格中的数据,同时也能解决杠杆的再次平衡问题,其中的格数相当于力臂。
答案:避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响(或杠杆重心在支点上、杠杆重力作用线过支点); 便于测量力臂; F1l1=F2l2(或 动力×动力臂=阻力×阻力臂); 2(表格中的数据);1;1个钩码
点评:实验中要注意操作的细节,无论是杠杆的平衡调节,还是器材的选择、支点位置的确定、钩码或弹簧测力计的位置等。
练习:在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小丽把杠杆支在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在__________位置平衡。
(2)如图2所示,在杠杆右边B处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左边A处挂__________个相同的钩码。
(3)如上图3所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F ________(填“变大” 、“不变” 或“变小”),原因是________________。
答案:(1)水平; (2)三; (3)变大;拉力F的力臂变小。
二、评估交流环节
例2 :如下图4所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持__________并静止,达到平衡状态。这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量_____________。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:___________。他这样得出的结论是否合理?为什么?
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如上图5所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:____________________。
解析:此题重在考查对探究结论的可信度的评价,同时对操作环节进行评价。(1)调节杠杆平衡的方法是“左沉右调,右沉左调”;杠杆保持水平平衡,因为钩码的重力是竖直向下的,力臂为杠杆本身,这样以便直接在杠杆上测量力臂。(2)杠杆平衡条件F1 l1= F2 l2;对此结论得出虽然与事实相符,但只通过一次实验获得的结论不具有普遍性。
答案:(1)左;水平;力臂。(2)F1 l1= F2 l2;不合理;结论具有偶然性(结论没有普遍性)。(3)杠杆自重的影响。
点评:如果在探究过程中出现异常现象,就要注意评估出现这种异常现象的原因是什么,从而排除故障继续进行有效的探究。对于评估的范围很广,可以评估优点,也可以评价缺点。可以评估探究过程,也可以评估探究结果。因此要多方面地掌握评估的类别和方法,注意其科学性、可行性、评估操作行为的规范性、评估数据的可靠性等。
练习:(2011年江苏省连云港市)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如下图(甲)所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向_______边旋一些(选填“左“或“右”)。
(2)调好后,第一组按上图(乙)进行实验,第二组按上图(丙)进行实验.你认为第___组实验更好,理由是_________。
答案:右;二;便于从杠杆上直接读出力臂
三、分析与论证环节
例3:探究杠杆的平衡条件(1)如下图7所示,若杠杆在使用前左端低,右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的螺母向(填“左”或“右”)调节至平衡。杠杆平衡后,在整个实验过程中,(填“可以”或“不可以”)再旋动两侧的螺母。
(2)下列实验步骤中:
A.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
B.计算每次实验中F1 l1和F2 l2的大小,根据计算结果得出杠杆的平衡条件。
C.改变钩码的个数和位置,重复实验。
D.记下动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的大小,将数据填入表格中。
E.将钩码挂在杠杆的支上点两边,先改变动力或动力臂的大小,然后调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡。
正确的顺序是_________________________。
(3)每个钩码重1N,杠杆上每格长度是4cm。下表是某同学记录的实验数据。
分析上述数据,可得出的杠杆的平衡条件是:
(4)上图中,杠杆在水平位置平衡,如果这时在两侧钩码下各增加一个相同的钩码,杠杆的____________端将下沉。
解析:此题重在对数据的处理与分析得出结论的考查,对于表格类数据的归纳,一般要考虑分析归纳的依据、分析归纳的条件和分析归纳的结论。(1)调节杠杆平衡的方法是“左沉右调,右沉左调”;(2)操作的步骤不难得出是“调平、挂码、测量、记数、重做、归纳”;(3)通过观察表格中的物理量和相对应的数据,要学会归纳,找到普遍性的规律,在定量分析数据时,要学会运用“加减乘除”等方式进行分析、归纳,从表格中可以看出给定的物理量有4个,并且是不同物理量,因此采取乘除的方式归纳,即分别计算出每组动力×动力臂和阻力×阻力臂,经过比较每一组的动力和动力臂乘积与阻力和阻力臂的乘积都相等不难得出结论为:F1 l1= F2 l2 ; (4)杠杆是否平衡或者向哪边下沉,取决于力和力臂乘积的大小,看图可知左力臂长,因此增加的力和力臂乘积大,因此向左端下沉。
答案:右;不可以;(2)AEDCB; (3)F1 l1= F2 l2; (4)左。
点评:在分析与论证时,如何处理数据、现象等问题是关键,对测量并记录的真实、准确、全面的数据进行分析处理是寻找物理规律、获取实验结论的重要途径。对于数据表格类的,要将收集到的数据通过加、减、乘、除等运算得出物理量之间的数量的关系,也要注意控制变量法的思想进行科学的叙述和总结。
四、实验纠错环节
例4:在我市物理实验操作考试中,考评教师针对“探究杠杆平衡条件的实验”,记录了甲、乙同学的操作过程(如下页表),他们的实验步骤中均因为存在错误而失分。请你指出错误的步骤,并说明失分原因。
甲同学:错误步骤________(填序号);失分原因________________________________。
乙同学:错误步骤_______ (填序号);失分原因________________________________。
解析:对于杠杆平衡实验中,开始通过调节平衡螺母使杠杆平衡,然后加挂钩码后,就不能再通过平衡螺母的调节来使杠杆平衡,因为这相当于在杠杆上又多改变了其他物理量。乙同学操作中,两次平衡的位置不同,不符控制变量的思想,开始和结束都应该在水平位置平衡。
答案:甲:2;靠调节平衡螺母使杠杆恢复平衡。
乙:1;实验初始,没有调节杠杆在水平位置平衡。
点评:纠错类这类问题很多,从实验操作方面、实验器材的选取方面、从数据的处理方面等进行纠错、找缺点然后改进,对待这些问题,要理解和掌握所学的知识,比如天平的使用方法和注意事项等,这样才能从容应对这类问题。
练习1:在科学研究中,实验设计的严密性和操作的规范性都是确保获得正确结论的前提。
如图8所示,在 “研究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码重0.5N,弹簧测力计拉着杠杆并使之在水平位置平衡。读数并计算后发现结果与平衡条件不符。该实验操作的不规范之处是__________。
答案:弹簧秤没有沿竖直方向拉(弹簧秤没有与杠杆垂直)
练习2:在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向________________调节,使杠杆在__________________位置平衡。
(2)在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在原来的位置重新平衡,记录数据如下表:
根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是:___________________________________。
(3)根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂。他得出此错误结论的原因是:___________________________________。
参考答案:
(1)左,水平位置;(2)F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);(3)将不同的物理量进行了加法运算
五、设计实验环节
例5:用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如下图9所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:
甲: A较重;
乙: B较重;
丙: A、B一样重.
(1)请设计一个简易实验,判断A、B的轻重.
所用器材:___________________________________
操作方法:___________________________________
现象及结论:___________________________________
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题,某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图10所示。
①根据上图10的实验,可以判断_______同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)。
②根据上图10的实验,该同学得出结论:
只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡。
a.这个结论是否正确?
b.用上图11所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确.
解析:(1)由于比较质量,所以可以直接利用天平进行测量比较。(2)根据力臂越短力越大,可知重端长度短,故甲猜想正确。只是通过杠杆水平位置和钩码的重力来研究杠杆平衡条件具有特殊性,不具有普遍性,应该改变力的方向进行多次实验才能获得普遍性规律,设计实验重在利用弹簧测力计来改变方向进行验证结论的正确性。
答案:(1)天平;将天平调节平衡,把A、B两段萝卜分别放入天平的左右两盘中;天平的指针向哪边偏转,哪段萝卜就重(2)甲。
a.不正确。
b.1.将弹簧测力计斜向右(或斜向左)拉,保持杠杆水平平衡。
2.读出动力:测力计的示数F1;量出动力作用点到支点的距离l1。
3. 用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小F2,量出阻力作用点到支点的距离l2 。
4.计算F1×l1的值与F2×l2的值,再进行比较,可以得出上述结论不正确。
点评:设计实验是对猜想和假设的问题进行检验方法的具体化,在设计的方案过程中,必须按照猜想的路线进行探究,设计实验应具备的原则:科学性、安全性、精确性、可操作性。
练习:同学们利用右上图13装置验证“杠杆的平衡条件”,实验中记录的数据如下:
(1)写出分析处理实验数据的具体过程及验证的结果。
(2)杠杆在生活中有很多应用。如上图14所示,现欲使静止的跷跷板发生转动,可采取的做法是_______,并说出能驱使跷跷板发生转动的条件_______。
综合练习:小强在验证杠杆平衡条件的实验中:
(1)实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆左端高右端低,要使其在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向_______调节,这一调节过程的目的是为了使杠杆的 对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为 _______。
(2)在下图15中,杠杆水平平衡后,小强调节左边钩码的个数和位置,使杠杆水平平衡时,测出F1=1.2N,F2=1.5N;OA=30cm,OB=20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1×OA和F2×OB并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1 l1= F2 l2。小强的失误是_______.
(3)在下图15中,若B处的钩码不变,小强将弹簧测力计由A处移到C(OC=10cm)处,施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应_______,大小为_______N。
(4)在上图15中,若B处的钩码不变,小强不用弹簧测力计,在A处挂_______N的钩码,杠杆在水平位置仍然平衡。
参考答案:(1)左(外) ,重力,0。
(2)把OA 当成了F1 的力臂(或:把F1的力臂弄错了)。
(3)竖直向上,3。
(4) 1。
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杠杆平衡实验课教学设计
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