八年级物理下册 第十一章 机械与功 5 改变世界的机械教学设计 （新版）教科版

八年级物理下册第十一章机械与功5改变世界的机械教学设计（新版）教科版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）八年级物理下册第十一章机械与功5改变世界的机械教学设计（新版）教科版课程基本信息1.课程名称：八年级物理下册第十一章机械与功5改变世界的机械

2.教学年级和班级：八年级（1）班

3.授课时间：2023年11月10日星期四上午第二节课

4.教学时数：1课时

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亲爱的小伙伴们，今天我们要一起走进物理的世界，探索机械与功的奥秘！在这节课里，我们将一起领略改变世界的机械，揭开它们背后的科学秘密。准备好了吗？让我们一起开启这段奇妙的旅程吧！🚀🌟核心素养目标1.培养学生运用物理知识分析简单机械现象的能力。

2.培养学生观察、实验、探究物理问题的科学方法。

3.增强学生对机械与功在实际生活中的应用意识。

4.培养学生从历史和现实角度认识机械发展的过程。重点难点及解决办法重点：

1.理解并掌握杠杆、滑轮等简单机械的工作原理。

2.计算简单机械的功和效率。

难点：

1.理解功的概念及其计算方法。

2.分析复杂机械系统中的功的分配和效率。

解决办法：

1.通过实际操作演示，让学生直观感受简单机械的工作原理。

2.利用实例和图表，帮助学生理解功的计算公式。

3.设计小组探究活动，让学生通过实验验证功的原理。

4.通过课堂讨论，引导学生分析复杂机械系统的功和效率问题，培养解决问题的能力。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解机械与功的基本概念和原理，为学生打下理论基础。

2.实验法：通过动手实验，让学生亲自体验简单机械的工作，加深理解。

3.讨论法：组织学生分组讨论，分析复杂机械系统的功和效率，培养团队协作能力。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示机械结构图和动画，直观展示机械工作过程。

2.互动软件：运用教学软件进行模拟实验，提高学生的操作技能和实验效率。

3.网络资源：利用网络资源拓展教学内容，如观看机械发展史的纪录片，激发学习兴趣。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，提前一天发布关于杠杆原理的PPT，要求学生预习并了解杠杆的分类和平衡条件。

-设计预习问题：围绕“杠杆的分类与平衡”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。如：“如何判断杠杆的类型？杠杆的平衡条件是什么？”

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。通过查看学生提交的预习笔记和思维导图，了解学生的预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解杠杆的分类和平衡条件。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解杠杆的分类与平衡，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出“杠杆的分类与平衡”课题，激发学生的学习兴趣。例如，讲述阿基米德使用杠杆撬动地球的故事。

-讲解知识点：详细讲解杠杆的分类、平衡条件和效率，结合实例帮助学生理解。如，通过讲解撬棍和剪刀的例子，说明不同类型杠杆的应用。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握杠杆原理。例如，让学生分组进行杠杆平衡实验，探讨不同杠杆的平衡条件。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验杠杆知识的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解杠杆的分类、平衡条件和效率。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握杠杆原理。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解杠杆的分类、平衡条件和效率，掌握杠杆原理。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据“杠杆的分类与平衡”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。如，让学生设计一个使用杠杆的工具，并说明其工作原理。

-提供拓展资源：提供与杠杆相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。例如，推荐一些关于机械原理的科普书籍或在线视频。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。对于作业中的错误，提供详细的解答和改进建议。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的杠杆分类、平衡条件和效率知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-材料一：《机械原理与应用》选段，介绍不同类型机械的工作原理和实际应用。

-材料二：《机械发展史》节选，讲述人类机械发明的历史和机械在科技进步中的作用。

-材料三：《机械设计基础》摘录，介绍机械设计的基本原则和设计方法。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以尝试自己设计一个简单的机械装置，如杠杆、滑轮或齿轮系统，并分析其工作原理。

-通过观察日常生活中的机械应用，如自行车、门把手、剪刀等，分析这些机械如何实现力的放大和方向改变。

-探究古代机械，如阿基米德的螺旋式抽水机、古希腊的水钟等，了解它们在历史上的作用和影响。

-结合现代科技，研究机械在航空航天、汽车制造、建筑行业等领域的应用，了解机械工程在现代社会的重要性。

-通过实验，验证杠杆的平衡条件，探索不同长度和重量的杠杆如何达到平衡。

-利用计算机辅助设计（CAD）软件，模拟设计一个复杂的机械系统，如自动门或机械臂，并分析其性能。

-研究机械效率的概念，通过实际操作或模拟实验，探讨如何提高机械效率。

-设计一个机械装置，如一个能够提升重物的机械臂，并记录设计过程和实验结果。

-研究古代机械的复制品，如水车或风车，了解它们如何利用自然力量进行工作。

-观察和记录家庭或学校中使用的机械，分析它们的设计和功能。

-制作一个简单的机械模型，如齿轮装置或杠杆系统，并通过实验验证其功能。

-利用互联网资源，查找有关机械工程的历史和未来发展趋势的资料，撰写一份报告。

-参观当地的机械制造厂或科技馆，亲身体验机械技术的应用和发展。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-机械的分类与特点

-功的定义与计算

-机械效率的概念

-简单机械的工作原理

②本文重点词句：

-机械是一种能够将力传递或转换的装置。

-功是力在物体上移动的距离上所做的功。

-机械效率是有用功与总功的比值。

-简单机械包括杠杆、滑轮、斜面等。

③内容逻辑关系阐述：

-首先，介绍机械的分类与特点，强调机械在力传递和转换中的作用。

-接着，讲解功的定义与计算，通过实例说明功的计算方法。

-然后，阐述机械效率的概念，解释效率在机械性能评价中的重要性。

-最后，深入探讨简单机械的工作原理，分析杠杆、滑轮、斜面等机械的力学特性。典型例题讲解1.例题一：

题目：一个重为200N的物体，通过一个斜面被提升到高度为2m的位置，斜面长度为4m。斜面的倾斜角为30°。不计摩擦，求物体克服重力所做的功。

答案：物体克服重力所做的功可以通过计算重力势能的增加来得到。重力势能的增加等于物体的重量乘以提升的高度。

\[W=mgh\]

其中，\(m\)是物体的质量，\(g\)是重力加速度，\(h\)是提升的高度。

\[W=200N\times2m=400J\]

所以，物体克服重力所做的功为400焦耳。

2.例题二：

题目：一个质量为10kg的物体被提升到10m的高度，重力加速度为9.8m/s²。求物体克服重力所做的功。

答案：同样地，我们可以使用重力势能的增加来计算功。

\[W=mgh\]

\[W=10kg\times9.8m/s²\times10m=980J\]

因此，物体克服重力所做的功为980焦耳。

3.例题三：

题目：一个重为50N的物体通过一个斜面被提升到高度为1.5m的位置，斜面长度为3m。斜面的倾斜角为45°。不计摩擦，求物体克服重力所做的功。

答案：首先，我们需要计算斜面的高度，即物体在斜面上的实际移动距离。

\[h=l\sin(\theta)\]

\[h=3m\sin(45°)=3m\times\frac{\sqrt{2}}{2}\approx2.12m\]

然后，计算功。

\[W=mgh\]

\[W=50N\times2.12m\approx106J\]

所以，物体克服重力所做的功大约为106焦耳。

4.例题四：

题目：一个重为30N的物体被提升到5m的高度，重力加速度为10m/s²。求物体克服重力所做的功。

答案：使用重力势能的增加公式。

\[W=mgh\]

\[W=30N\times5m=150J\]

因此，物体克服重力所做的功为150焦耳。

5.例题五：

题目：一个重为100N的物体通过一个斜面被提升到高度为3m的位置，斜面长度为6m。斜面的倾斜角为30°。不计摩擦，求物体克服重力所做的功。

答案：计算斜面的高度。

\[h=l\sin(\theta)\]

\[h=6m\sin(30°)=6m\times\frac{1}{2}=3m\]

然后，计算功。

\[W=mgh\]

\[W=100N\times3m=300J\]

所以，物体克服重力所做的功为300焦耳。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了机械与功的相关知识，重点掌握了以下内容：

1.机械的分类与特点：了解了杠杆、滑轮、斜面等简单机械的基本原理和作用。

2.功的定义与计算：明确了功的概念，学会了如何计算功，包括重力势能和动能的变化。

3.机械效率的概念：理解了机械效率的定义，即有用功与总功的比值，以及如何提高机械效率。

4.简单机械的工作原理：通过实例分析了杠杆、滑轮、斜面等简单机械的工作原理和力学特性。

在课堂讨论和实验中，我们共同探讨了以下问题：

-如何判断杠杆的类型？

-杠杆的平衡条件是什么？

-滑轮系统的功和效率如何计算？

-如何提高机械效率？

当堂检测：

为了检测同学们对今天所学内容的掌握情况，以下是一些练习题：

1.一个重为300N的物体被提升到10m的高度，求物体克服重力所做的功。

2.一个质量为5kg的物体从静止开始沿斜面下滑，斜面长度为5m，斜面倾角为30°，不计摩擦，求物体下滑过程中所做的功。

3.