探究杠杆平衡条件实验教案4.docx
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探究杠杆平衡条件实验教案4
探究杠杆平衡条件实验教案-4
五、教具仪器:
测力计、钩码、带有刻度的杠杆、铁架台等。
六、教法:
采用科学探究实验的7个要素的探究方法进行教学,以学生为主体,教师进行必要的引导,让学生自行设计实验、动手实验、总结反思实验。
七、教学过程
1.[引入]:
阿基米德有句名言:
“给我一个杠杆和支点,我可以撬动地球。
”
[设疑]:
阿基米德说这句话的根据是什么?
你认为这可能吗?
杠杆真的有这么神奇吗?
2、提出问题
我们先来做一个小游戏。
大家可以看到桌面上有一个跷跷板,同学们小时候都玩过跷跷板吗?
那一个大人和一个小孩能玩跷跷板吗?
现在我用一个大钩码表示大人和一个小钩码表示小孩,我先将小的钩码放到跷跷板上,大家可以看到跷跷板的一端翘起了。
那么我要怎样放这个大的钩码,才能使得这个跷跷板平衡呢?
有没有同学想要上来尝试一下?
(请学生上讲台将跷跷板调平衡)
此时跷跷板处在平衡状态的,那么什么是杠杆平衡呢?
(当杠杆动力和阻力作用下保持静止时,杠杆就处于平衡状态。
)
根据我们所学习的杠杆定义的知识,同学们认为是不是可以把这个跷跷板看作是杠杆呢?
(1).改变杠杆上钩码位置,观察是什么因素使杠杆失去平衡呢?
学生讨论回答。
(2).在杠杆一端增加一个钩码,观察是什么因素使杠杆失去平衡呢?
学生讨论回答。
通过这个小游戏,我们又可以杠杆平衡与那些因素有关?
(动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2)
3、猜想与假设
现在我想请同学们猜想一下,动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2之间要满足什么关系,才能使杠杆平衡。
教师记录,学生的回答主要有:
F1+L1=F2+L2单位不一样不能相加减,故排除;
F1×L1=F2×L2
F1×L2=F2×L1
F1/L1=F2/L2等
我们得出了那么多猜想,同学们可以在实验中,自己得出结论,究竟哪一个猜想才是正确的。
4、制定计划与设计实验
在实验中我们需要测量那些物理量?
(动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2)把这四个数据测出来,就可以得到他们之间的关系了是吗?
测量这些物理量我们需要那些器材呢?
(弹簧秤、钩码、铁架台、杠杆)
怎样测量这些数据?
(学生讨论后回答)
为什么要实验前使杠杆在水平位置平衡?
天平怎么调节平衡的?
(左沉右调、右沉左调)那我们杠杆调节平衡螺母和天平一样,左沉右调、右沉左调。
为什么实验时使杠杆再次在水平位置平衡?
动力臂、阻力臂该如何测量呢?
好,现在我们已经使杠杆在水平位置平衡了。
我们现在统一把支点右侧的钩码作用于杠杆上的力(等于钩码所受的重力)当作动力F1,把支点左侧的钩码作用于杠杆上的力当作阻力F2。
接下来请同学们以小组为单位,根据我提供的实验器材,自行讨论设计实验,过会我会请每组的代表交流设计方案。
同时操作,并进行适当的纠正。
(多次实验)
5、进行实验与收集证据
现在就请各组同学根据自己的设计方案,桌上器材进行实验,实验过程中大家要注意要进行交流与合作。
老师在学生探究过程中进行巡视,发现问题及时提出,让学生自己去分析、解决问题。
完成实验后请各组汇总实验数据,填写实验报告。
(学生进行实验)(教师下去指导实验)
教师收集几组数据与学生共同验证猜想
实验次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
2
3
6、分析与论证
现在请同学们对自己的实验数据表格进行分析,分析完以后选派一名代表回答这样一个问题:
你认为杠杆在平衡时应满足的条件是什么?
我们通过最初的猜想与假设,到自己制定计划与设计实验,然后通过实验与数据收集,最终得出的结论是:
要使杠杆平衡,必需满足:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(F1×L1=F2×L2)
7、评估
实验做完了,大家能从上面的实验中得到那些因素会造成误差吗?
杠杆是否真的在水平位置平衡了。
不然,得出的数据都是不准确的。
大家反思一下刚才的实验,每个小组得出的数据准确吗?
如果不够准确,是不是由于没有严格按照步骤和要求来做呢?
8、运用杠杆平衡条件分析阿基米德真的能撬动地球吗?
八、小结
学生总结本节课的收获:
板书
探究杠杆平衡条件
一、提出问题:
二、猜想与假设
三、制定计划与设计实验
实验次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
2
3
四、收集数据
实验次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
2
3
五、结论:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(F1×L1=F2×L2)
探究杠杆平衡条件作业
如图,是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)请你在图中画出杠杆受到的动力(左端)F1和力臂L1。
(2)实验前把杠杆安装在支架上,如图所示的情况时,应________(向左/向右)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在_______平衡,其目的是_______________。
(3)在实验的操作过程中要改变钩码的______或______,使杠杆在________平衡,记下______、_______、_______和_________的数值。
(4)下表是小华得到的一组实验数据,由此她得出:
“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。
你认为她的实验结论是否正确?
如果不正确,造成错误的原因是什么?
实验次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
2
15
1.5
20
(5)实验室只有8个相同的钩码,杠杆上画有均匀的格子,当在A点挂4个钩码如图所示,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?
(请设计两种方案)
(6)在上题中,如果只有4个相同的钩码(如图所示)和一个弹簧测力计,怎样才可以使杠杆在水平位置平衡?
此时弹簧测力计的读数是多少?
(写出一种方案即可)
(7)以上三次实验表明,杠杆的平衡条件是_____________________。
实验报告
实验课题
探究杠杆的平衡条件
实验时间
实验目的
通过探究得出杠杆的平衡条件
实验班级
实验器材
杠杆、铁架台、钩码、细线
学生姓名
实
验
歩
骤
一、提出问题:
动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系时杠杆能够平衡?
二、猜想与假设:
(根据已有的知识与经验进行猜测)
三、设计实验并进行实验:
1、实验装置如课本图所示。
调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态。
2、给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡。
这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。
3、把支点右边的钩码重量当作动力F1,支点左边的钩码重量当作阻力F2;量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2;把F1、F2、L1、L2的数值填入表中。
4、改变力和力臂的数值,再做两次实验。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2
3
四、分析与论证:
根据表中的数据进行分析,找出它们之间的关系。
对于开始提出的问题,你能得出什么结论?
杠杆的平衡条件是:
五、评估与交流:
1、在调节杠杆平衡时,如果杠杆右端向上倾斜,两端的螺母向什么方向调节?
2、在研究杠杆平衡条件的实验中,为什么在实验前和实验过程中,都使杠杆在水平位置平衡?
如果使杠杆在倾斜位置平衡,有什么弊端?
结论
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- 关 键 词:
- 探究 杠杆 平衡 条件 实验 教案