人教版八年級物理下冊第十二章《簡單機械》（同步教學設計）

第第頁人教版八年級物理下冊第十二章《簡單機械》（同步教學設計） 課題第十二章第1節(jié)杠桿1課時授課教師XXX授課類型新授課教學目標1.通過教師演示實驗及實物展示，小組討論歸納出杠桿的概念，明確杠桿五要素。2.通過多媒體展示和教師講授，掌握力臂的作圖方法。3.通過分組實驗“探究杠桿平衡條件”，歸納出杠桿平衡條件。4.根據(jù)杠桿力臂關系，能對生活中常見杠桿進行分類。教學重點、教學難點重點：杠桿的概念、杠桿的五要素、杠桿的示意圖。難點：力臂的畫法、平衡條件的應用。教學方法在本節(jié)教學中,首先從使用各種日常生活中的杠桿類工具開始,進而體會分析、認識什么是杠桿,抓住杠桿的本質(zhì)特征,培養(yǎng)學生分析現(xiàn)象、主動獲取知識的能力。力臂概念相當抽象,是本節(jié)課的難點,也是學習杠桿平衡條件的基礎,因此在這里安排探究活動,培養(yǎng)學生的探究能力和思維能力,以突破這一難點,為以后的學習打下基礎。教學準備羊角錘、帶釘子的木板、杠桿、支架、鉤碼、細線、刻度尺、多媒體課件等。教學過程一、新課引入多媒體展示：播放皮劃艇的視頻。提出問題：船槳在皮劃艇比賽中起到了重要作用，你知道其中包含的物理知識嗎？過渡語：運動員使用的船槳，本質(zhì)上是一個杠桿，今天我們就來學習杠桿的知識。二、講授新課知識點一杠桿實驗演示：如圖所示，來看一下羊角錘的工作特點。交流討論：羊角錘比較硬，且能在力的作用下繞某一點轉(zhuǎn)動。教師總結：杠桿的概念：一根硬棒，在力的作用下能繞固定點O轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。讓學生再舉一些杠桿的實例(如活塞式抽水機、蹺蹺板)以鞏固對定義的理解。杠桿的五要素：支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點叫支點，用字母O表示。動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F1表示。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F2表示。動力臂：從支點O到動力F1作用線的距離l1。阻力臂：從支點O到阻力F2作用線的距離l2。歸納總結：力臂的畫法如圖所示，請畫出下圖的力臂。教師巡回指導，注意發(fā)現(xiàn)比較典型的錯誤，反饋點撥。然后教師歸納總結，畫力臂的步驟：(1)確定支點。(2)確定力的作用線。(3)過支點到力的作用線作垂線。(4)標垂足，定力臂。答案如圖所示：知識點二杠桿的平衡條件過渡語：通過上面的學習，我們對杠桿有了初步的了解。當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。實驗探究：杠桿的平衡條件實驗器材：杠桿（兩邊有螺母）、支架、鉤碼、細線、刻度尺，如圖所示。實驗步驟：（1）把杠桿用細線掛在鐵架臺上，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿不掛鉤碼時在水平位置平衡(便于測量力臂)。（2）給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿平衡。這時杠桿兩端受到的作用力等于各自鉤碼的重力。把支點右邊的鉤碼重力當作動力F1，支點左邊的鉤碼重力當作阻力F2；量出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2；把相應的數(shù)值填入表中。（3）改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實驗。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m123實驗結論：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)進行分析，例如可以對它們進行加、減、乘、除等運算，找出它們之間的關系。杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂即F1l1＝F2l2知識點三生活中的杠桿過渡語：“給我一個支點,我就能撬動地球?！边@是發(fā)現(xiàn)杠桿原理的阿基米德說過的豪言壯語。根據(jù)杠桿的平衡條件,你能知道其中的科學道理嗎？問題探究：我們身邊的杠桿很多,你能通過觀察和思考對這些杠桿進行分類嗎？1.省力杠桿多媒體展示：活塞式抽水機的手柄杠桿示意圖請同學們根據(jù)杠桿示意圖發(fā)現(xiàn)它有什么特點？再根據(jù)杠桿平衡條件判斷一下。歸納總結：省力杠桿：動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，省力但費距離。請同學們回答在日常生活中有哪些省力杠桿？多媒體展示省力杠桿：鍘刀(圖甲)、瓶蓋起子(圖乙)、獨輪車(圖丙)等。2.費力杠桿多媒體展示：鐵鍬挖土請同學們根據(jù)杠桿示意圖發(fā)現(xiàn)鐵鍬挖土時有什么特點？再根據(jù)杠桿平衡條件判斷一下。歸納總結：費力杠桿：動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，費力但省距離。請同學們回答在日常生活中有哪些費力杠桿？多媒體展示費力杠桿，如筷子、鑷子等?？曜雍喗椋嚎曜?，被外國人譽為“東方的文明”。它的使用，標志著中華民族文明的進步。美國哈佛大學一位人類學家認為，中國最古老的筷子的出現(xiàn)，大約是在公元前1200多年以前，比西方人使用刀叉要早幾百年。3.等臂杠桿多媒體展示：天平歸納總結：動力臂等于阻力臂，動力等于阻力。既不省力也不省距離，既不費力也不費距離。等臂杠桿最重要的應用是天平，天平是支點在中間的等臂杠桿。多媒體展示：人體內(nèi)有許多骨骼、關節(jié)構成的杠桿。教師結合一些具體的動作(例如舉、拿、抬、踢等)來講解這些杠桿是如何工作的。三、課堂小結回顧本節(jié)課你學到了什么？梳理本節(jié)知識要點。四、板書設計第1節(jié)杠桿一、杠桿1.杠桿的概念2.杠桿的五要素(1)支點O(2)動力F1(3)阻力F2(4)動力臂l1(5)阻力臂l2二、杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂，F(xiàn)1l1=F2l2三、生活中的杠桿1.省力杠桿2.費力杠桿3.等臂杠桿教學設計反思本節(jié)課利用學生熟悉的事實和生活體驗,引導學生根據(jù)現(xiàn)有的知識進行有科學依據(jù)地猜想，培養(yǎng)學生的思考分析能力,并自然地進入探究活動,激發(fā)學生的探究熱情。在實驗過程中,通過巡視及時糾正學生操作上的錯誤,避免錯誤的數(shù)據(jù)誤導學生,使每一組都能順利完成實驗。及時對學生作出客觀、科學、合理的評價,讓學生充分體會到探究的樂趣,收獲成功的喜悅。引導學生分析數(shù)據(jù),形成科學的結論,培養(yǎng)學生的分析概括能力。這一節(jié)課的關鍵是對數(shù)據(jù)進行分析,得出正確的結論,但實驗結論隱藏在數(shù)據(jù)中不易被發(fā)現(xiàn),因而在教學中選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)進行展示,引導學生尋找數(shù)據(jù)之間的相互關系,在師生的共同努力下順利得出結論。

課題第十二章第2節(jié)滑輪1課時授課教師授課類型新授課教學目標1.通過觀察使用滑輪，正確識別定滑輪和動滑輪。2.通過動手實驗，掌握定滑輪和動滑輪的特點及實質(zhì)，并能根據(jù)需要選擇合適的滑輪來解決實際問題。3.會組裝滑輪組，正確分析所施加拉力的大小和物重的關系。教學重點、教學難點重點：探究定滑輪和動滑輪的特點。難點：滑輪組的組裝和應用。教學方法本節(jié)課實驗器材比較簡單,知識的難度也不大,教師一定要讓學生親身實踐,讓他們通過實驗探究，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,教師當好組織者、引導者。教學準備動滑輪、定滑輪、鉤碼、彈簧測力計、多媒體課件等。教學過程一、新課引入多媒體展示：某同學拉起杠鈴提出問題：引導學生思考，為什么一個小孩能自己把杠鈴拉起來？這其中用到了什么原理呢？學完今天的課程我們就會知道。二、講授新課知識點一定滑輪和動滑輪1.定滑輪和動滑輪的概念教師講解：周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動的輪子叫滑輪。多媒體展示：兩種利用滑輪提升貨物的方式。甲乙觀察思考：在貨物上升的過程中，滑輪的位置有何變化？。交流分析：利用方式甲提升貨物時,向下拉繩子,滑輪固定不動;利用方式乙提升貨物時,向上拉繩子,滑輪和貨物一起上升。歸納總結：(1)定滑輪：使用時，軸的位置固定不動的滑輪。(2)動滑輪：使用時，軸隨物體一起運動的滑輪。2.定滑輪和動滑輪的特點實驗探究：定滑輪和動滑輪的特點分組實驗：鉤碼所受的重力是多少？用彈簧測力計系住繩子自由端，在勻速提升鉤碼的過程中，觀察所用拉力是多大？改變鉤碼的個數(shù)，再實驗幾次。如果讓鉤碼上升10cm，則繩子自由端移動的距離是多少？改變上升高度，再實驗幾次。實驗表格：如下所示。項目鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm繩子自由端拉力F/N繩子自由端移動距離s/cm定滑輪動滑輪思考問題：（1）使用定滑輪、動滑輪的好處是什么？（2）使用定滑輪、動滑輪可以省力嗎？（3）使用定滑輪、動滑輪可以省動力作用點移動的距離嗎？歸納總結：（1）使用定滑輪不省力，也不省距離，但可以改變力的方向。（2）使用動滑輪可以省力，但不可以改變力的方向，而且費距離。3.定滑輪和動滑輪的實質(zhì)教師引導：找準定滑輪和動滑輪的支點，并畫出其杠桿示意圖如圖所示。甲乙分析交流：（1）定滑輪可以看成一種變形的杠桿，由圖甲可知，定滑輪在使用時，相當于一個等臂杠桿，因此兩力的關系是：F1=F2。說明：使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。（2）動滑輪在使用時，同樣可以當成變形杠桿。由圖乙可知，動滑輪在使用時，相當于一個動力臂是阻力臂2倍的杠桿，因此兩拉力的關系是：F1=F2。知識點二滑輪組問題過渡：定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。動滑輪可以省力，但不能改變力的方向。能否得到這樣一種機械，它既可以省力，又可以改變力的方向呢？學生實驗：讓學生練習組裝簡單的滑輪組，并探究滑輪組在工作時的省力情況。提出問題：用一個動滑輪和一個定滑輪組合起來提升重物，你能設計出多少種方法？每種方法分別能省多少力？設計實驗與進行實驗：教師引導：向?qū)W生簡單介紹一下繩子的固定端與自由端的概念，提醒他們繩子的繞法是設計實驗的關鍵。讓學生充分發(fā)揮想象力，大膽、科學地設計。然后讓學生交流設計的方案，并給予鼓勵。讓學生按照設計的方案進行操作，準確記錄實驗數(shù)據(jù)并填在課本表格中，引導學生觀察吊起動滑輪的繩子的股數(shù)。再次提醒學生注意操作安全，加強合作。分析論證與實驗結論：分析表格數(shù)據(jù)和吊起動滑輪的繩子的股數(shù)，可以得出結論：使用滑輪組吊重物時，若動滑輪的重力和摩擦不計，動滑輪被幾股繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一，即F=eq\f(1,n)G。知識點三輪軸和斜面自主學習：教師指導學生閱讀課本P63“科學世界”：輪軸和斜面的應用?；顒?：簡單介紹輪軸的知識及其應用。活動2：引導學生說出常見的斜面：盤山公路，斜坡等。提出問題：利用斜面想要把一個重物提升到一定高度，想更省力，如何實現(xiàn)？分析交流：延長斜面的長度可以更省力?；顒?：多媒體展示我國古代對簡單機械的利用情況。三、課堂小結回顧本節(jié)課你學到了什么？梳理本節(jié)知識要點。四、板書設計第2節(jié)滑輪一、滑輪1.定滑輪:使用時,軸的位置固定不動的滑輪。2.動滑輪:使用時,軸隨物體一起運動的滑輪。二、定滑輪和動滑輪的特點1.使用定滑輪不省力，也不省距離,但可以改變力的方向。2.使用動滑輪可以省力,但不可以改變力的方向,而且費距離。三、滑輪組1.F=eq\f(1,n)G，s=nh2.奇動偶定四、輪軸和斜面教學設計反思本節(jié)知識具有承上啟下的作用：滑輪是繼上一節(jié)“杠桿”之后學生學習的又一種重要的簡單機械，滑輪實質(zhì)上是杠桿的變形，可以通過杠桿平衡條件來分析；同時滑輪也是下一節(jié)學習機械效率的基礎。通過對滑輪特點的理論分析，再次體會從具體到抽象的研究方法。首先從實物引入，通過讓學生認識滑輪、利用滑輪、區(qū)分滑輪；然后讓學生探究使用定滑輪和動滑輪的好處，并從理論上分析滑輪的實質(zhì)。通過分析定滑輪、動滑輪的特點，指出把定滑輪和動滑輪組合起來使用，就可以既省力又改變力的方向，接著研究使用滑輪組時拉力與物重的關系。最后介紹了另兩種常見的簡單機械——輪軸和斜面，通過圖片、錄像等多媒體資料介紹我國古代對簡單機械的利用情況，來拓寬學生的知識面。

課題第十二章第3節(jié)機械效率1課時授課教師授課類型新授課教學目標1.通過視頻和實驗，能夠說出有用功、額外功、總功的定義，能夠指出具體情形中的有用功、額外功和總功。2.通過自主學習，能說出機械效率的概念及公式，并利用公式進行簡單的計算。3.通過設計進行測量滑輪組機械效率實驗，說出影響滑輪組機械效率因素和提高機械效率的方法。教學重點、教學難點重點：機械效率的測量與計算。難點：區(qū)分判斷有用功和額外功。教學方法本節(jié)課以“使用動滑輪是否省功”的實驗為核心內(nèi)容,先讓學生參與活動和討論,并對實驗提出猜想和質(zhì)疑;再通過測量、比較手拉繩子做的功和動滑輪對物體做的功,利用數(shù)據(jù)進行計算和比較,體會有用功、額外功和總功;最后通過結果差異的原因分析,認識機械效率公式的應用，知道影響機械效率的因素及提高機械效率的方法。教學準備彈簧測力計、滑輪、鉤碼、刻度尺、細繩、多媒體課件等。教學過程一、新課引入多媒體展示：小明家住三樓，裝修時需把沙子運到三樓。請同學們根據(jù)需要，選擇機械幫助小明家解決這個問題，看看哪個小組的辦法最好？交流討論：如圖所示的三種方法可供參考：第1種是人直接提著沙子上樓；第2種是把沙子放進桶里，人通過動滑輪把沙子拉上樓；第3種是把沙子放進質(zhì)量較小的袋子里，人通過動滑輪把沙子拉上樓。請學生發(fā)表自己的見解，提出各種方案。并對各個方案進行討論，比較優(yōu)缺點。二、講授新課知識點一有用功和額外功1.有用功、額外功和總功結合用動滑輪提升沙子，請同學們觀看提沙子過程的視頻。思考：(1)在把沙子從一樓運上三樓的過程中，每種方法中各對哪些物體做了功？(2)無論采取哪種方法人都必須做的功是對什么做的功？(3)在幾種不同的方法中人不愿做但又不得不做的功分別是什么？歸納總結：一般來說，必須要做的功為有用功，克服機械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功為額外功，有用功和額外功之和為總功。回答新課引入的問題：新課引入中，第三種方法最好，因為第三種方法做的額外功最少，總功最少。知識點二機械效率工作中，我們總是希望額外功越少越好，也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學中，用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。機械效率=eq\f(有用功,總功)×100%即η=eq\f(W有用,W總)×100%提出問題：(1)機械效率有單位嗎？(2)為什么機械效率沒有大于1的？(3)用小數(shù)和百分數(shù)來表示機械效率，你認為哪種表達更好？交流討論：機械效率沒有單位，總小于1，用百分數(shù)表示更好。知識點三測量滑輪組的機械效率思考討論:測量滑輪組的機械效率需要測量哪些物理量？怎樣測量？教師指導:用彈簧測力計分別測量鉤碼所受的重力G和拉力F,用刻度尺測量鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s。設計實驗:使用同一滑輪組,只改變被提升物體的重,測出每次的物重、提升的高度、拉力、繩端移動的距離,填入表格,并計算每次的機械效率。進行實驗:以小組為單位,分工協(xié)作進