杠杆平衡条件教学论文.doc

科学探究：杠杆平衡条件为这节课我准备了很长时间，一方面是这节课比较难懂，学生学起来比较困难、无趣；另一方面这节课是后面学习滑轮的基础。所以这节课务必要上好！去年生日那天刚好参加 一个培训，培训的内容有关于怎么巧妙引入杠杆的五个要素，当时的内容给我的感触很深。对于支点、动力、阻力这三个描述杠杆的要素很好引入，孩子们理解起来很简单。可是怎么把动力臂和阻力臂引入出来是那么的顺其自然确实很难，当时给培训的老师是北京昌平区一所中学的老师，也是很厉害。她对这个问题的解决是课前请一个胖一个瘦的孩子站在事前准备好的“特制”跷跷板上（一端离支点近，一端离支点远），她让体重大的孩子站在离支点近的一端，然后让孩子们猜当体重小的孩子站到另一端能不能把体重大的孩子翘起来，这过程中肯定有孩子认为翘不起来，也有认为能翘起来。翘不起来的孩子肯定认为体重小的同学怎么可能把比自己体重大很多的同学翘起来；而认为能翘起来恐怕也是根据生活经验所得，个中原因可能不太清楚。最后让孩子站上去，发现另一端体重大的同学被翘起，大家觉得很有趣，也很有意思。紧接着，她让体重小的孩子站在离支点远的一端，让体重大的孩子站在离支点近的一端，同样让孩子们猜，这次很多同学认为肯定能把体重小的同学翘起来，可是游戏的结果是出乎大家意料。这时就问孩子们力的作用效果不仅跟力的大小有关还与什么因素有关？很快大家形成共识：还与支点到力的作用点的距离有关。虽然这还不是力臂，但已经让孩子们构建出力的作用效果不仅与力的大小有关，还与距离存在某种联系。为接下来的力臂引入作了很好的铺垫，不会像书本上那样突然冒出动力臂和阻力臂，产生一种突兀感，很难理解为什么还需要这两个量！可惜的是：我在准备也这样去做的时候，发现没有木板，找遍整个实验室和整个学校都没发现。所以这种引入方法就没办法用了，不得不让我去思考其他的可行方法。  后来我想到去年有高手给我指点时对于这节课的上法，顿时有了主意。主要思路是这样：先展示几幅日常生活中常见的杠杆图片，让学生归纳出它们的共同点，得出杠杆的定义，然后再让学生根据定义说说我们生活中还有哪些应用到了杠杆。接着把杠杆的共同点提取出来，得出所有的杠杆都有三个要素：支点（固定点）、动力、阻力，压根就不提动力臂和阻力臂。再给学生关于杠杆的平衡定义，紧接着向学生提个思考题：当两个力作用在物体上时，物体保持平衡状态，这两个力需要满足什么样的条件？根据前面所学，会很简单说出两个力大小相等。再提出：那动力和阻力作用在杠杆上，杠杆保持平衡需要满足什么样的条件呢？请一个孩子回答：动力=阻力。这也是我最希望听到的回答！接下来为了验证猜想的正确与否，唯一的办法就是做实验。 为了证明我没做手脚，请一个孩子上来做我的助手，我先在杠杆两边等距离处各挂1N的钩码，放手后会发现杠杆平衡了，但这时立即问：由一次实验数据能得出结论吗？不能，因为一次实验数据具有偶然性，得出的结论不具有普遍性。所以我又演示一次在另两等距离处的实验，发现杠杆还是平衡的。由此得到结论：当动力=阻力时，杠杆平衡。 我跟孩子们说，我是一个不满于现状的人，因此我在原有的钩码上再加上0.5N的钩码，这时动力不等于阻力，观察的现象是杠杆也不再平衡，恰好说明刚才得到的结论的正确性。孩子们也很满意，这时我很随意的（其实事先已经设计好的）拨了两端挂钩码的绳子，结果很意外的发现：在两个力不相等的情况下，杠杆也会处于平衡状态。这时，就问孩子们：这有没有可能只是一次很偶然的情况？有没有必要再做一次？然后又做了一次，发现：当两力不相等时，杠杆处于平衡状态并不是一次偶然情况，而是一种普遍现象，由此就得出前面得到的结论是不正确的。 否定掉前面的结论，肯定就要分析现在得到的数据，发现：动力乘以支点到动力作用点的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离，这样的结论。学生可能以为这个结论就是最终杠杆平衡条件的结论了。这时要引导学生去怀疑我们整个实验的操作过程，发现：每次力都是垂直作用于杠杆上，那是不是我们应该再做一次力不是垂直于杠杆上的实验过程？  接着换用弹簧测力计，斜着拉绳子，当杠杆平衡时，用上面的结论处理数据时，发现：刚才得到的结论不再成立。先把这个矛盾点放一放，问问孩子们：对于点与点、点与线的理解。然后再问：有没有可能点到点的距离与点到线的距离在某种情况下是相等？孩子答：当另一个点恰好是垂足点时，两者就相等了。这时再回到刚才的矛盾点上来，作最后一次实验的支点到阻力作用线的距离，让学生量出距离，再把数据处理，会发现：动力乘以支点到动力作用线的距离等于阻力乘以支点到阻力作用线的距离。 再回过头分析前两次实验过程会发现：第一次实验点到点的距离恰好等于点到线的距离，并且两边的力臂相等，所以约掉了，变成了动力等于阻力。第二次实验点到点的距离也恰好等于点到线的距离，所以根据数据就得出：动力乘以支点到动力作用点的距离=阻力乘以支点到阻力作用点的距离这样错误的结论。至此，就得到杠杆平衡条件：动力乘以动力臂=阻力乘以阻力臂。力臂：支点到力的作用线的距离。此时，再问孩子们：要完整描述杠杆需要几个要素？孩子们会答：需要五个要素，即：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。到此整节课就对探究杠杆平衡条件 做了完整的描述。       这节课我最大的收获是：关于点到点的距离与点到线的距离引入对解决学生最难掌握的支点到力的作用点的距离与支点到力的作用线的区别起到很大作用，这也是我在课堂上和在食堂吃饭时突然想到的，可以说灵感就在那一瞬间所产生！这样的情况以前在课堂也有发生过，记得我在上物体浮与沉的这节课时，我只是用粉笔往水里一丢，让学生观察下粉笔的下沉情况，可是连我自己都没有想到的现象产生了：粉笔由于惯性下沉一些后很快上浮了，再等一会儿，又下沉了，当时的效果非常明显，连我自己都感到诧异，也非常有趣，那节课自我感觉上得也挺好。这节课的不足是：每次实验得到的数据只有两组，还是少了点。