杠杆的平衡条件
杠杆平衡条件实验报告
杠杆平衡条件实验报告实验目的：通过实验验证杠杆平衡条件的成立，掌握杠杆平衡条件的原理和方法。
实验仪器和材料：1. 杠杆平衡装置。
2. 不同质量的砝码。
3. 杠杆支架。
实验原理：杠杆平衡条件是指在杠杆两端所受的力矩相等，即M1 = M2。
其中M1为杠杆左侧所受的力矩，M2为杠杆右侧所受的力矩。
根据力矩平衡条件，可以得出杠杆平衡的条件为F1 × l1 = F2 × l2，其中F1和F2分别为作用在杠杆两端的力，l1和l2分别为力的作用点到杠杆支点的距离。
实验步骤：1. 将杠杆支架放置在水平台面上，并确保支架稳固。
2. 在杠杆的两端分别挂上不同质量的砝码，并记录下各自的质量和距离。
3. 调整砝码的位置，直到杠杆平衡。
4. 测量砝码的距离和杠杆支点的距离，记录下实验数据。
实验数据：砝码质量（kg）砝码距离（m）杠杆支点距离（m）。
0.5 0.3 0.6。
1.0 0.5 0.8。
1.5 0.7 1.0。
实验结果分析：根据实验数据计算得出的力矩相等，验证了杠杆平衡条件的成立。
实验结果与理论值基本吻合，说明实验操作准确，数据可靠。
存在问题及改进措施：在实验中，由于砝码的质量和位置的调整可能存在一定的误差，可能会对实验结果产生一定的影响。
为了提高实验的准确性，可以使用更精密的测量仪器，减小误差的影响。
结论：通过本次实验，验证了杠杆平衡条件的成立，掌握了杠杆平衡条件的原理和方法。
同时也发现了实验中存在的问题，为今后的实验操作提供了改进的思路。
杠杆的原理是什么
杠杆的原理是什么
杠杆的原理是利用杠杆作用力原理，在一固定点支撑下，利用杠杆的长度和力臂的概念，通过施加一个较小的力在较短的距离上，能够产生一个较大的力在较长的距离上的物理原理。
根据杠杆原理，杠杆的平衡条件为力臂的乘积等于力臂的乘积，即力1乘以力臂1等于力2乘以力臂2。
其中，力臂是指从支
点到力的作用点的距离，力臂越长，杠杆越容易受到外力产生的力矩效果影响。
利用杠杆原理，可以实现力的转换和力的放大的功能。
比如说，在举重运动中，举起一个重物时，可以通过使用杠杆，将较大的重力作用在较短的距离上，转化成较小的力作用在较长的距离上，从而减轻了人体肌肉的负担。
同样，在起重工具中，使用杠杆原理可以将人类用较小的力永辆重物，实现力的放大效果。
总结来说，杠杆的原理是通过力臂的制衡关系，在一定条件下实现力量的转换和放大。
杠杆的应用广泛，可以用于机械传动、举重运动、起重工具等领域，是一种重要的力学原理。
探究杠杆的平衡条件实验报告
探究杠杆的平衡条件实验报告实验目的：通过进行杠杆的平衡条件实验，了解杠杆平衡的条件和原理。
实验原理：杠杆是一种简单机械原理，通过一个固定的支点，将输入力或力矩转化为输出力或力矩。
杠杆平衡的条件是，杠杆两边的力矩相等。
力矩是由力的大小和作用点到支点的距离决定的。
即F1*d1=F2*d2实验器材：1.杠杆支架2.两个不同质量的挂物3.悬挂重物的线4.尺子5.弹簧测力计实验步骤：1.将杠杆支架稳定地放置在水平桌面上，调整好平衡。
2.将一个挂物悬挂在杠杆的一侧，并记录其离支点的距离为d13.移动另一侧的挂线，直到杠杆平衡。
4.记录第二个挂物的距离d25.使用尺子测量d1和d2的值，并记录下来。
6.使用弹簧测力计分别测量挂物的重量F1和F2，并记录下来。
实验数据：杠杆支点距离：d1 = 10 cm，d2 = 30 cm挂物重量：F1=100g，F2=300g实验结果：根据杠杆平衡的条件，我们可以计算出F1*d1=F2*d2、代入实验数据计算可得：100 g * 10 cm = 300 g * 30 cm1000 gcm = 9000 gcm结果相等，符合杠杆平衡条件。
实验讨论：通过实验，我们验证了杠杆平衡的条件。
杠杆的平衡取决于力的作用点与支点的距离，而不仅仅是力的大小。
这是因为杠杆平衡需要满足力矩相等的条件，即F1*d1=F2*d2在本实验中，我们使用了两个不同质量的挂物，并通过调整挂物的距离使杠杆平衡。
根据杠杆平衡的原理，我们可以通过调整不同挂物的距离来平衡杠杆，而不仅仅是通过增加或减少挂物的重量。
实验中的误差可能来自于测量距离和重量的不准确。
因此，在进行实验时，我们应该仔细测量和记录相关数据，并注意使用准确的测量工具。
总结：通过杠杆平衡条件实验，我们了解了杠杆平衡的条件和原理。
杠杆平衡取决于力的大小和作用点到支点的距离，通过调整不同挂物的距离可以平衡杠杆。
在实际应用中，杠杆原理被广泛应用于很多领域，如天平、绳索电梯等。
【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件
【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件1.探究杠杆的平衡条件（1）杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动.（2）实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：可以消除杠杆自重对实验结果的影响；实验中：应调节杠杆两端的钩码的个数或位置，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：可以方便地从杠杆上直接量出力臂.（3）结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂=阻力×阻力臂.写成公式是：F1l1=F2l2，也可写成：F1／F2=l2／l1.2.杠杆平衡条件的应用方法（1）确认杠杆及其七要素.（2）利用公式F1l1=F2l2及变形公式F1=F2l2／l1解题.（3）要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位要统一，并不一定要用米，可以是厘米.3.典型题例（1）最小力问题例1如图1，一端弯曲的杠杆，O为支点，在B端挂一重为10N 的重物G，OB=AC=4cm，OC=3cm，在A端加一个作用力使杠杆平衡，这个力的最小值可能是（）.A.10NB.8NC.13.3ND.5N解析根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2，因F2l2一定，则F1l1一定，所以l1越大，F1越小.由图2可知，OA是最长动力臂.由OA2 =OC2+AC2，AC=4cm，OC=3cm，则OA=5cm.由G·OB=F·OA，G=10N，OB=4cm，OA=5cm，则F=8N.故选项B正确.答案 B方法技巧实际生活中常遇到杠杆的最小力问题，注意要从实物中抽象出杠杆模型.解此类问题，关键是找到最长的动力臂，找到最小力的作用点和方向.解题时要明确两点：（1）明确已知条件（此题中尤其要注意动力臂和阻力臂的确定）.（2）明确解题原理（F1l1=F2l2），解题时先把已知条件列出，再将已知条件代入公式解题.（2）杠杆的再平衡问题例2如图3，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（）.A.左右砝码各向支点移一格B.左右各减少一个砝码C.左右各减少一半砝码D.左右各增加两个砝码解析根据杠杆平衡条件，原来杠杆左边是2×4，右边是4×2，左右相等，杠杆平衡.情况变化后，A项的做法使左边是2×3，右边是4×1，杠杆不再平衡；B项的做法使左边是1×4，右边是3×2，杠杆不再平衡；D项的做法使左边是4×4，右边是6×2，杠杆不再平衡；C项的做法使左边是1×4，右边是2×2，杠杆平衡.故只有选项C正确.方法技巧杠杆的再平衡问题的特点是：原来杠杆是平衡的，当动力和阻力同时增减相等的力ΔF或动力臂和阻力臂同时增减相等的力臂ΔL时，杠杆不能平衡（等臂杠杆除外）.（3）杠杆的动态平衡问题例3如图4所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂，动力F.（选填“变大”“变小”或“不变”）解析分别画出杠杆在A、B两位置的阻力G的力臂可看出，阻力臂lG将变大，由于F的方向始终与杠杆垂直，所以F的力臂始终等于杠杆长，故F的力臂lF不变.根据公式F×lF=G×lG，∵lF、G不变，lG变大，∴F变大.答案变大变大方法技巧杠杆的动态平衡是较为复杂的问题，实质在于考查杠杆的平衡条件和力臂的物理意义.解决的关键是明确哪些量变化，哪些量不变，先假设杠杆在某处静止，再用变动为静的处理方法.（4）杠杆与滑轮的组合问题例4如图5所示，质量为m的人站在轻质木板AB的中点，木板可以绕B端上下转动，要使木板静止于水平位置，人拉轻绳的力的大小为（摩擦阻力忽略不计）.解析本题由于将杠杆与滑轮进行了组合，所以增加了分析思考问题的难度，木板可绕B端转动，说明B点为杠杆的支点，设人拉绳子的力为F，则由于天花板上的两个滑轮均为定滑轮，它们只能改变力的方向，不能改变力的大小，故A端所受绳子的拉力为F，方向竖直向上.人对杠杆的压力是G人-F.根据杠杆的平衡条件有：F·AB =（G人-F）·A B／2，F·AB=（mg-F）·AB／2，F=mg／3.答案mg／3方法技巧首先必须正确分析出作用在杠杆上的动力和阻力的大小，然后才能用杠杆平衡的条件得出答案.（5）实验探究过程中的经典问题例5在“研究杠杆平衡条件”的实验中，为了，应让杠杆在水平位置平衡.若实验前杠杆的位置如图6（甲）所示，欲使杠杆在水平位置平衡，则杠杆左端的平衡螺母应向（选填“左”或“右”）调.该实验得出的结论是：.某同学进一步用图6（乙）装置验证上述结论，若每个钩码重0.5N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的读数将4N（选填“＜”“＞”或“=”）.解析经典实验通常是作为大的实验题来考的，问题多、分值大.今后中考也可能这样变化，为提高实验的覆盖面，一些重点实验将瘦身，问题减少，分值变小.但无论如何变形，其中的经典问题依然是命题的热点.杠杆不在水平位置平衡的话，杠杆本身的重力G杆对支点的力臂就不为零，这样会影响实验结论的正确得出.图甲所示的杠杆，左端下沉，右端上翘，说明左边偏重，应将平衡螺母向右调.若弹簧测力计竖直向下拉，则根据杠杆平衡的条件有：4G 钩·4l=F·2l，F=8G钩=8×0.5N=4N.弹簧测力计斜过来拉，力臂变短，力变大，应大于4N.答案消除杠杆自重对实验结果的影响（或使杠杆本身的重力对支点的力臂为0）；右；动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1·l1=F2·l2）；＞.方法技巧探究杠杆平衡条件的题型，往往考查实验器材、过程、数据分析、结论以及对实验的反思.本题考查对实验注意事项的理解，要反思不注意这些事项的后果.许多同学只知道杠杆要在水平位置平衡，不清楚杠杆为什么要在水平位置平衡，阅读了这道题的解析后应该明白问题的答案了.（6）生产与生活中的杠杆问题例6商店里常用案秤称量货物质量，如图7所示，称量时，若在秤盘下粘一块泥，称量的结果比实际质量（选填“大”或“小”）；若砝码磨损了，称量的结果比实际质量（选填“大”或“小”）；若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，称量的结果比实际质量.（选填“大”或“小”）解析案秤是一不等臂的杠杆，若秤盘下粘一块泥，相当于物体质量增大，此时就要增加砝码来平衡增加的物体，则读数就要比物体的实际质量大；若砝码磨损了，则砝码的质量比它实际的质量要小，用它去平衡物体时仍按其上标的示数进行读数，则结果比物体的实际质量大；若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，则左侧的力与力臂的乘积减小，由于右侧的力臂不变，只有砝码的质量减小，此时称量的结果比实际量小.答案大大小方法技巧案秤的使用实质为教材中天平的使用的迁移，同学们一定要灵活运用所学的知识去解决实际问题.。
小学科学公开课《杠杆的平衡条件》教案
小学科学公开课《杠杆的平衡条件》教案一、教学目标：1. 让学生了解杠杆的概念，掌握杠杆的平衡条件。
2. 培养学生动手操作、观察思考的能力。
3. 激发学生对科学的兴趣，培养学生的创新意识。
二、教学内容：1. 杠杆的概念：杠杆是一种硬棒，能在力的作用下绕固定点转动。
2. 杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
3. 杠杆的分类：一类杠杆、二类杠杆、三类杠杆。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：杠杆的平衡条件，杠杆的分类。
2. 教学难点：杠杆平衡条件的理解和应用。
四、教学准备：1. 教具：杠杆模型、杠杆架、钩码、测力计。
2. 学具：学生分组实验器材、记录表格。
五、教学过程：1. 导入：通过一个简单的杠杆实验，引发学生对杠杆的好奇心，激发学习兴趣。
2. 探究：引导学生观察杠杆的构造，让学生自己尝试找出杠杆的平衡点，并记录下来。
3. 讲解：讲解杠杆的平衡条件，让学生理解并掌握动力×动力臂=阻力×阻力臂的原理。
4. 实践：学生分组进行实验，利用测力计、钩码等器材，验证杠杆的平衡条件。
5. 总结：通过实验结果，总结杠杆的平衡条件，并介绍杠杆的分类。
6. 拓展：引导学生思考杠杆在日常生活中的应用，培养学生的创新意识。
7. 作业：布置一道有关杠杆平衡条件的课后习题，巩固所学知识。
8. 反馈：课后收集学生的作业，对学生的学习情况进行了解，为下一步教学做好准备。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对杠杆概念和平衡条件的理解。
2. 实验操作：观察学生在实验过程中的操作技能和对平衡条件的应用。
3. 作业完成情况：评估学生对课后习题的完成质量，检验学习效果。
七、教学反思：1. 反思教学内容：确认学生是否掌握了杠杆的基本概念和平衡条件。
2. 反思教学方法：考虑学生的参与度和实验操作的有效性，调整教学策略。
3. 反思教学效果：根据学生的反馈和作业情况，评估教学目标的达成情况。
论杠杆的平衡条件
然 而 ， 于 我 们 初 中 的 学 生 而 言 ， 往 在 解 题 时 ， 常 将 对 往 常 Ｆ ×Ｌ 一 Ｆ ×Ｌ 作 为 杠 杆 平 衡 的判 定 条 件 来 使 用 ， 是 限 于 ｚ ｚ 这 学 生知 识 水 平 和 教 学 阶段 性 的需 要 ， 可 不 必 像 上 面 那 样 作 大 理 性 的 剖析 而刨 根 究 底 ． 过 ， 于 我 们 教 师 来 说 则一 定 要 清 不 对 晰 ， 能 认 为 Ｆ ×Ｌ 一Ｆ ×Ｌ 是 杠 杆 的 充 分 条 件 和 充 要 条 不 ｚ 。 件 ， 初中学生不需要也无必要讲一定它是必 要条件 ， 对 应该 用
分条件．
表 达 式 Ｍｚ ， ； 中 Ｍｚ表示 对 于某 定 轴 的 合 外 力 矩 ， ＝． 其 口 Ｊ
表 示 刚体 绕 给定 轴 的 转 动 惯 量 ， 表 示 角 加 速 度 Ｊ ９ 对 于初 中物 理所 提 到 的 杠 杆 而 言 ， 述 表 达 式 可 以 写 成 ： 上
Ｆ１ Ｌ１ Ｆ２ Ｌ２ ． × 一 × 一 ， ＆
由杠 杆 的平 衡 才 有 Ｆ × Ｌ 一 Ｆ ×Ｌ ， 非 有 Ｆ ×Ｌ 一Ｆ２ 并 ×
２也 有 人 认 为 这 是 必 要 条 件 ． 由是 ： 们 实 验 是 在 杠 杆 ． 理 我 的平 衡 状 态 下 进 行 的 ， 过 测 力 和 力 臂 ， 相 关 数 据 得 到 结 通 由
最 不 合 理 的 调 动 方 案 是 甲油 库 要 向 Ａ 地 运 送 柴 油 ０吨 ， 向 Ｂ 地 运 送 柴 油 １０吨 ， 油 库 要 向 Ａ 地 运 送 柴 油 ７ ０ 乙 Ｏ吨 ， 向 Ｂ地运送 柴 油 １ Ｏ吨 ， 时 总 运 费 为 ３２ ０元 ， 国 家 损 失 此 ９０ 使
科学探究：杠杆的平衡条件
F1×L1=F2×L2
杠杆平衡条件的应用
例1：当在杠杆处于平衡状态，并且已知石头对杠 杆的压力为3000N，动力臂和阻力臂分别为180cm 和6cm，请问动力为多少？ 已知：F2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cm 求：F1=？ 解：根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2，得 F1 =（F2 × L2）/L1 =（3000N×6cm）/ 180cm = 100N 答：动力为100N。
杠杆的分类 省力杠杆： L1 >L2，F1 < F2，省力但费距离
例如：钉锤、手推车、开瓶器、撬棒……
费力杠杆： L1 < L2，F1 > F2，费力但省距离
例如：钓鱼竿、筷子、镊子、船桨……
等臂杠杆： L1 =L2，F1 = F2，不省力不费距离
例如：托盘天平、定滑轮……
它 们 是 什 么 杠 杆 ？
2、杠杆的五要素：
支点(o)：杠杆绕着转动的固定点 动力(F1)：促使杠杆转动的力 阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力 动力臂（L1）：从支点到动力作用线的 垂直距离 阻力臂（L2）：从支点到阻力作用线的 垂直距离
力臂的画法
力臂：指支点到力的作用线的垂直距离。
找支点 确定动力和阻力的作用线 过支点到力的作用线作垂线段
L1
O L2
F2
实验 次数
左边 动力F1/N 距离L1/cm 阻力F2/N
右边 距离L2/cm
F1
1
2
3
进行实验与收集证据
实验次数
左 F1/N 边 L1/cm 右 F2/N 边 L2/cm
1 2
3
0.5 1
1.5
10 15
20
1 1.5
杠杆平衡条件
甲
乙
力的作用线
O
OL1
图乙
提问: 你的实验结论与你的假设一致吗? 你的结论是什么?
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1 ·L1=F2 ·L2
＝ F1
L2
F2
L1
意义：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的 几分之一。
判断杠杆的平衡:
若
满足：F1L1= F2L2 满足：F1L1≠F2L2
1.提出问题： 杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系？
2. 猜想与假设：
假设一： F1＋L1=F2+L2
假设二： F1－L1=F2+L2
假设三： F1/L1=F2/L2
假设四： F1 ·L1=F2 ·L2
设计方案: 把跷跷板进行“简化”
温馨提示：
L1 O L2
F1
F2
1.调节木尺两端的平衡螺母，使木尺在水平位置平衡.
杠杆的平衡条件
一、杠杆的五要素
支 点(o)：杠杆绕着转动的固定点。
动 力(F1)：促使杠杆转动的力。 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力。 动力臂(L1)：从支点到动力作用线的距离 阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的距离
(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直
线，用虚线表示)
金钥匙 力臂的画法：
O L1
L2
实验 次数
左边 动力F1/N 距离L1/cm
右边 阻力F2/N 距离L2/cm
1
F1
F2
2
3
进行实验与收集证据：
实验次数 左 边
右边
F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 2
3
做一做
1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡 （图甲），能否得出以上结论？ 2.保持阻力F2及左右两边距离不变，用测力计斜拉 杠杆仍使其水平平衡（图乙）,你有什么发现？你认 为发生这种现象的原因是什么? （F1变大了!）
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杠杆的平衡条件-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第十章机械与人
第一节科学探究：杠杆的平衡条件
教学目标
1、观察生活、生产中的一些常用的杠杆，能从中提取出共同的特征，并能
在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂和阻力臂。
2、能根据一定的标准对杠杆的使用特点以及作用效果等进行分类。
3、通过参与探究活动，能对杠杆的平衡条件进行猜想与假设，设计实验方案，得出杠杆的平衡条件。
4、理解杠杆平衡条件，尝试用杠杆的有关知识去解决生活中的问题，培养探索杠杆在日常生活中的应用兴趣。
激发学生对祖国的热爱。
重点
1、杠杆及杠杆的五要素
2、杠杆的平衡条件
3、杠杆的分类
难点
1、正确画出力臂和利用杠杆条件解决简单问题
2、正确利用杠杆的平衡条件进行简单计算
教具
开瓶器，扳手，剪刀，天平，镊子，起钉锤等杠杆，铁架台，钩码（一盒）
教学方法
提前预习法，读书指导法，讨论法，实验探究法，举例法
教学过程
一、交代第九章机械与人
明确第九章我们将要学习的主要内容
交代第一节科学探究：杠杆的平衡条件
二、进行新课
1.请同学们观察图10－1中所示的各种杠杆，通过讨论说出他们有什么共同的特征。
教师展示部分杠杆。
经过讨论，让生说出他们的共同特征。
总结得出杠杆的定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆。
教师引导分析：杠杆可能是独立的，也可能是某个组合机械的一部分，杠杆的外形多种多样，可直可弯、可粗可细。
作为杠杆的条件：一根硬棒、有力的作用、必须能绕某固定点转动。
例如：汽水瓶起子在没有使用时，就不能称为杠杆。
让部分同学举例生活和生产中的杠杆。
2.明确杠杆的五要素，让学生明确它们的概念，结合图9－2找出杠杆的五要素。
力臂的画法是一个难点，应采取图示说明的方法，使学生明确力臂是支点到动力作用线或阻力作用线的距离。
3.学生自己阅读课本实验探究。
由此引出问题：杠杆的平衡条件是什么？及动力、阻力、动力臂、阻力臂之间存在什么样的关系。
鼓励学生大胆提出猜想与假设，以及制定验证猜想与假设的计划。
（教师应注意：实验如采用课本实验装置，杠杆自重不会对实验结果产生任何影响，但若用上面图示实验，杠杆自重将影响实验结果，故应尽可能选择质量较轻的代用器材。
）
实验中教师强调要采取科学的态度和实事求是的精神，对通过实验得不出平衡条件的学生，要引导他们分析实验过程，找出错误所在或误差过大的原因。
应组织学生充分讨论与交流探究的结果。
最后教师演示实验过程，和同学们共同分析，得出杠杆平衡条件的结论。
及：F1×l1＝F2×l2
杠杆的分类
4.请同学们对图10－1和图10－4中的杠杆进行分类，并说出你分类的方法。
让学生对杠杆进行分类，没有固定的分类原则，没有固定的答案，学生可以从使用、特点、效果等不同的角度进行分类，无论学生怎么分类，都及时给予肯定。
通过讨论让学生明确有的杠杆可以省力，有的杠杆可以方便工作。
（让学生知道“分类”是人们认识事物的一种科学方法，也是研究问题的需要）
三、开放作业形成能力
1.家中常用的剪刀、理发用的剪刀、医生用的剪刀、裁缝用的剪刀、花匠
剪枝用的剪刀、建筑工地上剪钢筋的剪刀，进行分类。
2.课后练习题
3.探究开放性作业部分
教师据反馈讲解。
四、小结本节形成知识网络
师生据板书内容小结
注意所学主要内容，重难点。