较,找出在阻力及其作用点的位置不变的情况下,要使杠杆在水平位置静止不动,沿竖直方向用的拉力大小跟什么因素有关?学生由实验数据自然会得出“拉力大小跟动力作用点到支点的距离有关”的片面性结论。再追问学生:实验表明动力大小是怎样随支点到动力作用点的距离的变化而变化的呢?学生从实验数据的比较中会发现:动力大
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小随动力作用点到支点距离的增大(减小)而减小(增大)。在此基础上,再叫学生用弹簧秤作用在距支点更远的某一位置,分别沿倾斜程序不同(即与竖直方向夹角不同)的方向用力,使杠杆在水平位置静止不动。通过实验,学生会发现,动力的大小还与动力的方向有关,且不一定动力作用点到支点的距离越大(小)动力越小(大)。实验结果与先前实验得出的结论相矛盾,从而使学生头脑中产生强烈的认知冲突。此时,教师因势利导地给学生指出,先前实验得出的结论具有片面性,必须进行修正和完善。为此,向学生介绍“力的作用线”的概念,并让学生回忆数学中“点到直线的距离”的定义,然后用多媒体动态显示(或在黑板上画图),让学生观察在力的作用点不变而倾斜程序改变的情况下,支点到力的作用线的距离的变化情况,并结合刚才的实验数据,找到动力大小变化的原因是支点到动力作用线的距离发生改变(因为此时支点到动力作用点的距离没有变化),进而明确支点到力的作用线的距离是决定力对杠杆的转动效果的一个重要因素。至此,“力臂”这个概念的引出和建立也就水到渠成了。由于教学中充分地展现了“力臂”这个概念产生的过程(提出问题实验探索归纳结论进行检验完善结论建立概念),所以不仅有利于学生对“力臂”概念的理解和掌握,而且使学生在发现问题和探索知识的过程中体验到研究和思考物理问题的方法,从而有助于学生潜能的发展。2注意渗透物理方法的教育对学生进行物理方法的教育,是提高学生科学素质、发展学生潜能的重要途径,所以教学中我们应该认真挖掘教材中隐含的物理方法,并在教学中予以渗透。21通过杠杆概念的产生过程,渗透比较方法的教育。通过观察,确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,叫做比较方法。建立杠杆概念时,应让学生仔细观察教材上的撬棒、跷跷板、抽水机机柄等三幅插图及其实物模型,有条件的还应采用多媒体动态模拟,以利于学生观察,激发学生学习兴趣。通过观察,使学生从中发现:尽管三个研究对象的形状、施力物体r