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人教版八年级物理下册第十二章《简单机械》（同步教学设计）
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人教版八年级物理下册第十二章 《简单机械》（同步教学设计） 课题第十二章 第1节 杠杆1课时授课教师XXX授课类型新授课教学目标1.通过教师演示实验及实物展示，小组讨论归纳出杠杆的概念，明确杠杆五要素。2.通过多媒体展示和教师讲授，掌握力臂的作图方法。3.通过分组实验“探究杠杆平衡条件”，归纳出杠杆平衡条件。4.根据杠杆力臂关系，能对生活中常见杠杆进行分类。教学重点、教学难点重点：杠杆的概念、杠杆的五要素、杠杆的示意图。难点：力臂的画法、平衡条件的应用。教学方法在本节教学中,首先从使用各种日常生活中的杠杆类工具开始,进而体会分析、认识什么是杠杆,抓住杠杆的本质特征,培养学生分析现象、主动获取知识的能力。力臂概念相当抽象,是本节课的难点,也是学习杠杆平衡条件的基础,因此在这里安排探究活动,培养学生的探究能力和思维能力,以突破这一难点,为以后的学习打下基础。教学准备羊角锤、带钉子的木板、杠杆、支架、钩码、细线、刻度尺、多媒体课件等。教学过程一、新课引入多媒体展示：播放皮划艇的视频。提出问题：船桨在皮划艇比赛中起到了重要作用，你知道其中包含的物理知识吗？ 过渡语：运动员使用的船桨，本质上是一个杠杆，今天我们就来学习杠杆的知识。二、讲授新课知识点一 杠杆实验演示：如图所示，来看一下羊角锤的工作特点。交流讨论：羊角锤比较硬，且能在力的作用下绕某一点转动。教师总结：杠杆的概念：一根硬棒，在力的作用下能绕固定点O转动，这根硬棒就叫杠杆。让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理解。杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点叫支点，用字母O表示。动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1。阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2。归纳总结：力臂的画法如图所示，请画出下图的力臂。教师巡回指导，注意发现比较典型的错误，反馈点拨。然后教师归纳总结，画力臂的步骤：(1)确定支点。(2)确定力的作用线。(3)过支点到力的作用线作垂线。(4)标垂足，定力臂。答案如图所示：知识点二 杠杆的平衡条件过渡语：通过上面的学习，我们对杠杆有了初步的了解。当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。实验探究：杠杆的平衡条件实验器材：杠杆（两边有螺母）、支架、钩码、细线、刻度尺，如图所示。实验步骤：（1）把杠杆用细线挂在铁架台上，调节两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(便于测量力臂)。（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力。把支点右边的钩码重力当作动力F1，支点左边的钩码重力当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把相应的数值填入表中。（3）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/m阻力F2/N阻力臂l2/m123实验结论：根据表中的数据进行分析，例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 即 F1l1＝F2l2知识点三 生活中的杠杆过渡语：“给我一个支点,我就能撬动地球。”这是发现杠杆原理的阿基米德说过的豪言壮语。根据杠杆的平衡条件,你能知道其中的科学道理吗？问题探究：我们身边的杠杆很多,你能通过观察和思考对这些杠杆进行分类吗？1.省力杠杆多媒体展示：活塞式抽水机的手柄杠杆示意图请同学们根据杠杆示意图发现它有什么特点？再根据杠杆平衡条件判断一下。归纳总结：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但费距离。请同学们回答在日常生活中有哪些省力杠杆？多媒体展示省力杠杆：铡刀(图甲)、瓶盖起子(图乙)、独轮车(图丙)等。2.费力杠杆多媒体展示：铁锹挖土请同学们根据杠杆示意图发现铁锹挖土时有什么特点？再根据杠杆平衡条件判断一下。归纳总结：费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力但省距离。请同学们回答在日常生活中有哪些费力杠杆？多媒体展示费力杠杆，如筷子、镊子等。筷子简介：筷子，被外国人誉为“东方的文明”。它的使用，标志着中华民族文明的进步。美国哈佛大学一位人类学家认为，中国最古老的筷子的出现，大约是在公元前1200多年以前，比西方人使用刀叉要早几百年。3.等臂杠杆多媒体展示：天平归纳总结：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。既不省力也不省距离，既不费力也不费距离。等臂杠杆最重要的应用是天平，天平是支点在中间的等臂杠杆。 多媒体展示：人体内有许多骨骼、关节构成的杠杆。教师结合一些具体的动作(例如举、拿、抬、踢等)来讲解这些杠杆是如何工作的。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第1节 杠杆一、杠杆1.杠杆的概念2.杠杆的五要素(1)支点O(2)动力F1(3)阻力F2(4)动力臂l1(5)阻力臂l2二、杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，F1l1=F2l2三、生活中的杠杆1.省力杠杆2.费力杠杆3.等臂杠杆教学设计反思本节课利用学生熟悉的事实和生活体验,引导学生根据现有的知识进行有科学依据地猜想，培养学生的思考分析能力,并自然地进入探究活动,激发学生的探究热情。在实验过程中,通过巡视及时纠正学生操作上的错误,避免错误的数据误导学生,使每一组都能顺利完成实验。及时对学生作出客观、科学、合理的评价,让学生充分体会到探究的乐趣,收获成功的喜悦。引导学生分析数据,形成科学的结论,培养学生的分析概括能力。这一节课的关键是对数据进行分析,得出正确的结论,但实验结论隐藏在数据中不易被发现,因而在教学中选择适当的数据进行展示,引导学生寻找数据之间的相互关系,在师生的共同努力下顺利得出结论。课题第十二章 第2节 滑轮1课时授课教师授课类型新授课教学目标1.通过观察使用滑轮，正确识别定滑轮和动滑轮。2.通过动手实验，掌握定滑轮和动滑轮的特点及实质，并能根据需要选择合适的滑轮来解决实际问题。3.会组装滑轮组，正确分析所施加拉力的大小和物重的关系。教学重点、教学难点重点：探究定滑轮和动滑轮的特点。难点：滑轮组的组装和应用。教学方法本节课实验器材比较简单,知识的难度也不大,教师一定要让学生亲身实践,让他们通过实验探究，从中发现规律,教师当好组织者、引导者。教学准备动滑轮、定滑轮、钩码、弹簧测力计、多媒体课件等。教学过程一、新课引入多媒体展示：某同学拉起杠铃提出问题：引导学生思考，为什么一个小孩能自己把杠铃拉起来？这其中用到了什么原理呢？学完今天的课程我们就会知道。二、讲授新课知识点一 定滑轮和动滑轮1.定滑轮和动滑轮的概念教师讲解：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子叫滑轮。多媒体展示：两种利用滑轮提升货物的方式。 甲 乙观察思考：在货物上升的过程中，滑轮的位置有何变化？。交流分析：利用方式甲提升货物时,向下拉绳子,滑轮固定不动;利用方式乙提升货物时,向上拉绳子,滑轮和货物一起上升。归纳总结：(1)定滑轮：使用时，轴的位置固定不动的滑轮。(2)动滑轮：使用时，轴随物体一起运动的滑轮。2.定滑轮和动滑轮的特点实验探究：定滑轮和动滑轮的特点分组实验：钩码所受的重力是多少？用弹簧测力计系住绳子自由端，在匀速提升钩码的过程中，观察所用拉力是多大？改变钩码的个数，再实验几次。如果让钩码上升10 cm，则绳子自由端移动的距离是多少？改变上升高度，再实验几次。实验表格：如下所示。项目钩码重G/N钩码上升高度h/cm绳子自由端拉力F/N绳子自由端移动距离s/cm定滑轮动滑轮思考问题：（1）使用定滑轮、动滑轮的好处是什么？（2）使用定滑轮、动滑轮可以省力吗？（3）使用定滑轮、动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗？归纳总结：（1）使用定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。（2）使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向，而且费距离。3.定滑轮和动滑轮的实质教师引导：找准定滑轮和动滑轮的支点，并画出其杠杆示意图如图所示。甲 乙分析交流：（1）定滑轮可以看成一种变形的杠杆，由图甲可知，定滑轮在使用时，相当于一个等臂杠杆，因此两力的关系是：F1=F2。说明：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。（2）动滑轮在使用时，同样可以当成变形杠杆。由图乙可知，动滑轮在使用时，相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，因此两拉力的关系是：F1=F2。知识点二 滑轮组问题过渡：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？学生实验：让学生练习组装简单的滑轮组，并探究滑轮组在工作时的省力情况。提出问题：用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物，你能设计出多少种方法？每种方法分别能省多少力？设计实验与进行实验：教师引导：向学生简单介绍一下绳子的固定端与自由端的概念，提醒他们绳子的绕法是设计实验的关键。让学生充分发挥想象力，大胆、科学地设计。然后让学生交流设计的方案，并给予鼓励。让学生按照设计的方案进行操作，准确记录实验数据并填在课本表格中，引导学生观察吊起动滑轮的绳子的股数。再次提醒学生注意操作安全，加强合作。分析论证与实验结论：分析表格数据和吊起动滑轮的绳子的股数，可以得出结论：使用滑轮组吊重物时，若动滑轮的重力和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一，即F=eq \f(1,n)G。知识点三 轮轴和斜面自主学习：教师指导学生阅读课本P63“科学世界”：轮轴和斜面的应用。活动1：简单介绍轮轴的知识及其应用。活动2：引导学生说出常见的斜面：盘山公路，斜坡等。提出问题：利用斜面想要把一个重物提升到一定高度，想更省力，如何实现？分析交流：延长斜面的长度可以更省力。活动3：多媒体展示我国古代对简单机械的利用情况。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第2节 滑轮一、滑轮1.定滑轮:使用时,轴的位置固定不动的滑轮。2.动滑轮:使用时,轴随物体一起运动的滑轮。二、定滑轮和动滑轮的特点1.使用定滑轮不省力，也不省距离,但可以改变力的方向。2.使用动滑轮可以省力,但不可以改变力的方向,而且费距离。三、滑轮组1.F=eq \f(1,n)G，s=nh2.奇动偶定四、轮轴和斜面教学设计反思本节知识具有承上启下的作用：滑轮是继上一节“杠杆”之后学生学习的又一种重要的简单机械，滑轮实质上是杠杆的变形，可以通过杠杆平衡条件来分析；同时滑轮也是下一节学习机械效率的基础。通过对滑轮特点的理论分析，再次体会从具体到抽象的研究方法。首先从实物引入，通过让学生认识滑轮、利用滑轮、区分滑轮；然后让学生探究使用定滑轮和动滑轮的好处，并从理论上分析滑轮的实质。通过分析定滑轮、动滑轮的特点，指出把定滑轮和动滑轮组合起来使用，就可以既省力又改变力的方向，接着研究使用滑轮组时拉力与物重的关系。最后介绍了另两种常见的简单机械——轮轴和斜面，通过图片、录像等多媒体资料介绍我国古代对简单机械的利用情况，来拓宽学生的知识面。课题第十二章 第3节 机械效率1课时授课教师授课类型新授课教学目标1.通过视频和实验，能够说出有用功、额外功、总功的定义，能够指出具体情形中的有用功、额外功和总功。2.通过自主学习，能说出机械效率的概念及公式，并利用公式进行简单的计算。3.通过设计进行测量滑轮组机械效率实验，说出影响滑轮组机械效率因素和提高机械效率的方法。教学重点、教学难点重点：机械效率的测量与计算。难点：区分判断有用功和额外功。教学方法本节课以“使用动滑轮是否省功”的实验为核心内容,先让学生参与活动和讨论,并对实验提出猜想和质疑;再通过测量、比较手拉绳子做的功和动滑轮对物体做的功,利用数据进行计算和比较,体会有用功、额外功和总功;最后通过结果差异的原因分析,认识机械效率公式的应用，知道影响机械效率的因素及提高机械效率的方法。教学准备弹簧测力计、滑轮、钩码、刻度尺、细绳、多媒体课件等。教学过程一、新课引入多媒体展示：小明家住三楼，装修时需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择机械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组的办法最好？交流讨论：如图所示的三种方法可供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。二、讲授新课知识点一 有用功和额外功1.有用功、额外功和总功结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程的视频。思考：(1)在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？(2)无论采取哪种方法人都必须做的功是对什么做的功？(3)在几种不同的方法中人不愿做但又不得不做的功分别是什么？归纳总结：一般来说，必须要做的功为有用功，克服机械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功为额外功，有用功和额外功之和为总功。回答新课引入的问题：新课引入中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。知识点二 机械效率工作中，我们总是希望额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。机械效率=eq \f(有用功,总功)×100% 即η=eq \f(W有用,W总)×100%提出问题：(1)机械效率有单位吗？(2)为什么机械效率没有大于1的？(3)用小数和百分数来表示机械效率，你认为哪种表达更好？交流讨论：机械效率没有单位，总小于1，用百分数表示更好。知识点三 测量滑轮组的机械效率思考讨论:测量滑轮组的机械效率需要测量哪些物理量？怎样测量？教师指导:用弹簧测力计分别测量钩码所受的重力G和拉力F,用刻度尺测量钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s。设计实验:使用同一滑轮组,只改变被提升物体的重,测出每次的物重、提升的高度、拉力、绳端移动的距离,填入表格,并计算每次的机械效率。进行实验:以小组为单位,分工协作进行实验,实验数据填入表格。次数物重G/N提升高度h/cm有用功W有用/J拉力F/N绳端移动的距离s/cm总功W总/J机械效率η123注意事项:竖直向上匀速拉动弹簧测力计;应在匀速拉动过程中读数。实验结论：同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高。交流评估：回顾实验过程,在探究中运用了哪些研究问题的科学方法？实验设计有哪些地方不合理？操作中有哪些失误？从实验中你还有什么新发现？公式推导：η=eq \f(W有用,W总)=,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第3节 机械效率一、有用功和额外功1.有用功W有用2.额外功W额3.总功W总=W有用+W额二、机械效率1.机械效率η2.机械效率公式:η=eq \f(W有用,W总)×100%3.机械效率没有单位,总小于14.同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高教学设计反思本节课主要讲述有用功、额外功、总功和机械效率等方面的内容。前面我们已经学习了功的基本概念，而引入这些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题，所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。在上课时注重与生活实际相联系，让学生通过学习，明确机械的使用就是为了代替人力做功，鼓励学生认真了解和认识身边的机械，而且在教学过程中让学生自己动手探究滑轮组的机械效率，调动了学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性。
人教版八年级物理下册第十二章 《简单机械》（同步教学设计） 课题第十二章 第1节 杠杆1课时授课教师XXX授课类型新授课教学目标1.通过教师演示实验及实物展示，小组讨论归纳出杠杆的概念，明确杠杆五要素。2.通过多媒体展示和教师讲授，掌握力臂的作图方法。3.通过分组实验“探究杠杆平衡条件”，归纳出杠杆平衡条件。4.根据杠杆力臂关系，能对生活中常见杠杆进行分类。教学重点、教学难点重点：杠杆的概念、杠杆的五要素、杠杆的示意图。难点：力臂的画法、平衡条件的应用。教学方法在本节教学中,首先从使用各种日常生活中的杠杆类工具开始,进而体会分析、认识什么是杠杆,抓住杠杆的本质特征,培养学生分析现象、主动获取知识的能力。力臂概念相当抽象,是本节课的难点,也是学习杠杆平衡条件的基础,因此在这里安排探究活动,培养学生的探究能力和思维能力,以突破这一难点,为以后的学习打下基础。教学准备羊角锤、带钉子的木板、杠杆、支架、钩码、细线、刻度尺、多媒体课件等。教学过程一、新课引入多媒体展示：播放皮划艇的视频。提出问题：船桨在皮划艇比赛中起到了重要作用，你知道其中包含的物理知识吗？ 过渡语：运动员使用的船桨，本质上是一个杠杆，今天我们就来学习杠杆的知识。二、讲授新课知识点一 杠杆实验演示：如图所示，来看一下羊角锤的工作特点。交流讨论：羊角锤比较硬，且能在力的作用下绕某一点转动。教师总结：杠杆的概念：一根硬棒，在力的作用下能绕固定点O转动，这根硬棒就叫杠杆。让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理解。杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点叫支点，用字母O表示。动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1。阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2。归纳总结：力臂的画法如图所示，请画出下图的力臂。教师巡回指导，注意发现比较典型的错误，反馈点拨。然后教师归纳总结，画力臂的步骤：(1)确定支点。(2)确定力的作用线。(3)过支点到力的作用线作垂线。(4)标垂足，定力臂。答案如图所示：知识点二 杠杆的平衡条件过渡语：通过上面的学习，我们对杠杆有了初步的了解。当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。实验探究：杠杆的平衡条件实验器材：杠杆（两边有螺母）、支架、钩码、细线、刻度尺，如图所示。实验步骤：（1）把杠杆用细线挂在铁架台上，调节两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(便于测量力臂)。（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力。把支点右边的钩码重力当作动力F1，支点左边的钩码重力当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把相应的数值填入表中。（3）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/m阻力F2/N阻力臂l2/m123实验结论：根据表中的数据进行分析，例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 即 F1l1＝F2l2知识点三 生活中的杠杆过渡语：“给我一个支点,我就能撬动地球。”这是发现杠杆原理的阿基米德说过的豪言壮语。根据杠杆的平衡条件,你能知道其中的科学道理吗？问题探究：我们身边的杠杆很多,你能通过观察和思考对这些杠杆进行分类吗？1.省力杠杆多媒体展示：活塞式抽水机的手柄杠杆示意图请同学们根据杠杆示意图发现它有什么特点？再根据杠杆平衡条件判断一下。归纳总结：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但费距离。请同学们回答在日常生活中有哪些省力杠杆？多媒体展示省力杠杆：铡刀(图甲)、瓶盖起子(图乙)、独轮车(图丙)等。2.费力杠杆多媒体展示：铁锹挖土请同学们根据杠杆示意图发现铁锹挖土时有什么特点？再根据杠杆平衡条件判断一下。归纳总结：费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力但省距离。请同学们回答在日常生活中有哪些费力杠杆？多媒体展示费力杠杆，如筷子、镊子等。筷子简介：筷子，被外国人誉为“东方的文明”。它的使用，标志着中华民族文明的进步。美国哈佛大学一位人类学家认为，中国最古老的筷子的出现，大约是在公元前1200多年以前，比西方人使用刀叉要早几百年。3.等臂杠杆多媒体展示：天平归纳总结：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。既不省力也不省距离，既不费力也不费距离。等臂杠杆最重要的应用是天平，天平是支点在中间的等臂杠杆。 多媒体展示：人体内有许多骨骼、关节构成的杠杆。教师结合一些具体的动作(例如举、拿、抬、踢等)来讲解这些杠杆是如何工作的。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第1节 杠杆一、杠杆1.杠杆的概念2.杠杆的五要素(1)支点O(2)动力F1(3)阻力F2(4)动力臂l1(5)阻力臂l2二、杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，F1l1=F2l2三、生活中的杠杆1.省力杠杆2.费力杠杆3.等臂杠杆教学设计反思本节课利用学生熟悉的事实和生活体验,引导学生根据现有的知识进行有科学依据地猜想，培养学生的思考分析能力,并自然地进入探究活动,激发学生的探究热情。在实验过程中,通过巡视及时纠正学生操作上的错误,避免错误的数据误导学生,使每一组都能顺利完成实验。及时对学生作出客观、科学、合理的评价,让学生充分体会到探究的乐趣,收获成功的喜悦。引导学生分析数据,形成科学的结论,培养学生的分析概括能力。这一节课的关键是对数据进行分析,得出正确的结论,但实验结论隐藏在数据中不易被发现,因而在教学中选择适当的数据进行展示,引导学生寻找数据之间的相互关系,在师生的共同努力下顺利得出结论。课题第十二章 第2节 滑轮1课时授课教师授课类型新授课教学目标1.通过观察使用滑轮，正确识别定滑轮和动滑轮。2.通过动手实验，掌握定滑轮和动滑轮的特点及实质，并能根据需要选择合适的滑轮来解决实际问题。3.会组装滑轮组，正确分析所施加拉力的大小和物重的关系。教学重点、教学难点重点：探究定滑轮和动滑轮的特点。难点：滑轮组的组装和应用。教学方法本节课实验器材比较简单,知识的难度也不大,教师一定要让学生亲身实践,让他们通过实验探究，从中发现规律,教师当好组织者、引导者。教学准备动滑轮、定滑轮、钩码、弹簧测力计、多媒体课件等。教学过程一、新课引入多媒体展示：某同学拉起杠铃提出问题：引导学生思考，为什么一个小孩能自己把杠铃拉起来？这其中用到了什么原理呢？学完今天的课程我们就会知道。二、讲授新课知识点一 定滑轮和动滑轮1.定滑轮和动滑轮的概念教师讲解：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子叫滑轮。多媒体展示：两种利用滑轮提升货物的方式。 甲 乙观察思考：在货物上升的过程中，滑轮的位置有何变化？。交流分析：利用方式甲提升货物时,向下拉绳子,滑轮固定不动;利用方式乙提升货物时,向上拉绳子,滑轮和货物一起上升。归纳总结：(1)定滑轮：使用时，轴的位置固定不动的滑轮。(2)动滑轮：使用时，轴随物体一起运动的滑轮。2.定滑轮和动滑轮的特点实验探究：定滑轮和动滑轮的特点分组实验：钩码所受的重力是多少？用弹簧测力计系住绳子自由端，在匀速提升钩码的过程中，观察所用拉力是多大？改变钩码的个数，再实验几次。如果让钩码上升10 cm，则绳子自由端移动的距离是多少？改变上升高度，再实验几次。实验表格：如下所示。项目钩码重G/N钩码上升高度h/cm绳子自由端拉力F/N绳子自由端移动距离s/cm定滑轮动滑轮思考问题：（1）使用定滑轮、动滑轮的好处是什么？（2）使用定滑轮、动滑轮可以省力吗？（3）使用定滑轮、动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗？归纳总结：（1）使用定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。（2）使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向，而且费距离。3.定滑轮和动滑轮的实质教师引导：找准定滑轮和动滑轮的支点，并画出其杠杆示意图如图所示。甲 乙分析交流：（1）定滑轮可以看成一种变形的杠杆，由图甲可知，定滑轮在使用时，相当于一个等臂杠杆，因此两力的关系是：F1=F2。说明：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。（2）动滑轮在使用时，同样可以当成变形杠杆。由图乙可知，动滑轮在使用时，相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，因此两拉力的关系是：F1=F2。知识点二 滑轮组问题过渡：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？学生实验：让学生练习组装简单的滑轮组，并探究滑轮组在工作时的省力情况。提出问题：用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物，你能设计出多少种方法？每种方法分别能省多少力？设计实验与进行实验：教师引导：向学生简单介绍一下绳子的固定端与自由端的概念，提醒他们绳子的绕法是设计实验的关键。让学生充分发挥想象力，大胆、科学地设计。然后让学生交流设计的方案，并给予鼓励。让学生按照设计的方案进行操作，准确记录实验数据并填在课本表格中，引导学生观察吊起动滑轮的绳子的股数。再次提醒学生注意操作安全，加强合作。分析论证与实验结论：分析表格数据和吊起动滑轮的绳子的股数，可以得出结论：使用滑轮组吊重物时，若动滑轮的重力和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一，即F=eq \f(1,n)G。知识点三 轮轴和斜面自主学习：教师指导学生阅读课本P63“科学世界”：轮轴和斜面的应用。活动1：简单介绍轮轴的知识及其应用。活动2：引导学生说出常见的斜面：盘山公路，斜坡等。提出问题：利用斜面想要把一个重物提升到一定高度，想更省力，如何实现？分析交流：延长斜面的长度可以更省力。活动3：多媒体展示我国古代对简单机械的利用情况。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第2节 滑轮一、滑轮1.定滑轮:使用时,轴的位置固定不动的滑轮。2.动滑轮:使用时,轴随物体一起运动的滑轮。二、定滑轮和动滑轮的特点1.使用定滑轮不省力，也不省距离,但可以改变力的方向。2.使用动滑轮可以省力,但不可以改变力的方向,而且费距离。三、滑轮组1.F=eq \f(1,n)G，s=nh2.奇动偶定四、轮轴和斜面教学设计反思本节知识具有承上启下的作用：滑轮是继上一节“杠杆”之后学生学习的又一种重要的简单机械，滑轮实质上是杠杆的变形，可以通过杠杆平衡条件来分析；同时滑轮也是下一节学习机械效率的基础。通过对滑轮特点的理论分析，再次体会从具体到抽象的研究方法。首先从实物引入，通过让学生认识滑轮、利用滑轮、区分滑轮；然后让学生探究使用定滑轮和动滑轮的好处，并从理论上分析滑轮的实质。通过分析定滑轮、动滑轮的特点，指出把定滑轮和动滑轮组合起来使用，就可以既省力又改变力的方向，接着研究使用滑轮组时拉力与物重的关系。最后介绍了另两种常见的简单机械——轮轴和斜面，通过图片、录像等多媒体资料介绍我国古代对简单机械的利用情况，来拓宽学生的知识面。课题第十二章 第3节 机械效率1课时授课教师授课类型新授课教学目标1.通过视频和实验，能够说出有用功、额外功、总功的定义，能够指出具体情形中的有用功、额外功和总功。2.通过自主学习，能说出机械效率的概念及公式，并利用公式进行简单的计算。3.通过设计进行测量滑轮组机械效率实验，说出影响滑轮组机械效率因素和提高机械效率的方法。教学重点、教学难点重点：机械效率的测量与计算。难点：区分判断有用功和额外功。教学方法本节课以“使用动滑轮是否省功”的实验为核心内容,先让学生参与活动和讨论,并对实验提出猜想和质疑;再通过测量、比较手拉绳子做的功和动滑轮对物体做的功,利用数据进行计算和比较,体会有用功、额外功和总功;最后通过结果差异的原因分析,认识机械效率公式的应用，知道影响机械效率的因素及提高机械效率的方法。教学准备弹簧测力计、滑轮、钩码、刻度尺、细绳、多媒体课件等。教学过程一、新课引入多媒体展示：小明家住三楼，装修时需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择机械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组的办法最好？交流讨论：如图所示的三种方法可供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。二、讲授新课知识点一 有用功和额外功1.有用功、额外功和总功结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程的视频。思考：(1)在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？(2)无论采取哪种方法人都必须做的功是对什么做的功？(3)在几种不同的方法中人不愿做但又不得不做的功分别是什么？归纳总结：一般来说，必须要做的功为有用功，克服机械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功为额外功，有用功和额外功之和为总功。回答新课引入的问题：新课引入中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。知识点二 机械效率工作中，我们总是希望额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。机械效率=eq \f(有用功,总功)×100% 即η=eq \f(W有用,W总)×100%提出问题：(1)机械效率有单位吗？(2)为什么机械效率没有大于1的？(3)用小数和百分数来表示机械效率，你认为哪种表达更好？交流讨论：机械效率没有单位，总小于1，用百分数表示更好。知识点三 测量滑轮组的机械效率思考讨论:测量滑轮组的机械效率需要测量哪些物理量？怎样测量？教师指导:用弹簧测力计分别测量钩码所受的重力G和拉力F,用刻度尺测量钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s。设计实验:使用同一滑轮组,只改变被提升物体的重,测出每次的物重、提升的高度、拉力、绳端移动的距离,填入表格,并计算每次的机械效率。进行实验:以小组为单位,分工协作进行实验,实验数据填入表格。次数物重G/N提升高度h/cm有用功W有用/J拉力F/N绳端移动的距离s/cm总功W总/J机械效率η123注意事项:竖直向上匀速拉动弹簧测力计;应在匀速拉动过程中读数。实验结论：同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高。交流评估：回顾实验过程,在探究中运用了哪些研究问题的科学方法？实验设计有哪些地方不合理？操作中有哪些失误？从实验中你还有什么新发现？公式推导：η=eq \f(W有用,W总)=,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第3节 机械效率一、有用功和额外功1.有用功W有用2.额外功W额3.总功W总=W有用+W额二、机械效率1.机械效率η2.机械效率公式:η=eq \f(W有用,W总)×100%3.机械效率没有单位,总小于14.同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高教学设计反思本节课主要讲述有用功、额外功、总功和机械效率等方面的内容。前面我们已经学习了功的基本概念，而引入这些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题，所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。在上课时注重与生活实际相联系，让学生通过学习，明确机械的使用就是为了代替人力做功，鼓励学生认真了解和认识身边的机械，而且在教学过程中让学生自己动手探究滑轮组的机械效率，调动了学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性。
