第十一章第2节《滑轮》：基于力传感器对滑轮特点的探究-2023-2024学年教科版物理八年级下册

《基于力传感器对滑轮特点的探究》 ——教育科学出版社物理八年级下册第十一章第二节 1 Lessons Process 说课过程 教学目标 1 教学过程 4 实验内容 2 反思评价 5 实验方法 3 2 教科版八年级物理《滑轮》 实验方法 教学过程 反思评价 教学目标 实验内容 学生们已经学习了力和杠杆的有关知识，并掌握了相关的实验方法和技能，有了一定独立的实验操作能力。但在本实验中受摩擦力的影响，导致数据的偏离。无法得出正确实验结论。另外对滑轮组的特点认识不足，无法正确应用到实践中。 物理观念：能识别定滑轮和动滑轮；知道定、动滑轮的特点；会安装滑轮组并知道施加的拉力和所需克服力之间的关系。 科学思维：通过定滑轮、动滑轮的工作特点，分析滑轮的实质，推想滑轮组的作用，从而培养学生的科学推理能力。 科学探究：通过组装及探究定滑轮、动滑轮、滑轮组的工作特点培养学生的实验探究能力。 科学态度与责任：学生养成对待实验实事求是的科学态度；通过学习定、动滑轮的特点，根据需要解决实际问题。 学情分析 教学目标 3 实验方法 教学过程 反思评价 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 1、组装并探究定滑轮、动滑轮的工作特点，理解滑轮实质。 2、探究滑轮组的工作特点并学会根据要求组装使用滑轮组。 4 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 教师主导 学生主体 创设情境法 演示教学法 探究式教学法 探究式学习法 交流讨论法 归纳总结法 5 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 教材中实验存在以下不足 （1）实验器材安装不便且需要多次拆装耗费时间； （2）重物和绳子末端移动距离测量不便，导致比较不够直观； （3）滑轮提升重物时速度难以控制匀速，且使用弹簧测力计测量导致 可能有较大误差； （4）实验仅在竖直方向上使用滑轮，实验结果普遍性缺乏论证。 6 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 自制简单机械演示仪 压力传感器 数字显示器 传动电机 分区块实验操作面板 7 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 自制简单机械演示仪 滑轮竖直工作区块 滑轮水平方向工作区块 其他机械区块 8 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 创新之处：1.演示仪器结构设计的创新 （1）三棱柱形状减少了空间占用，方便携带，同时增加了可利用面板数量，实现分区域展示多个不同实验，提升了空间利用率； （2）仪器上部为等边三角形活动面板，固定于其上的电机、传感器和显示屏可通过旋转实现在多个面板工作，提高了实验器材的利用率。 9 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 （1）器材安装的改进与创新 2.实验内容的创新 传统实验器材安装不便且需要多次拆装耗费时间，本实验将滑轮等器材固定在特制板上，板上对相关区域作了功能性说明，实现了操作方便，安装过程简单，大大缩短安装时间。 10 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 （2）移动距离测量的改进与创新 2.实验内容的改进与创新 传统实验在物体及绳段移动过程中的距离测量不便，本实验中通过设置刻度线、位置标记，使移动距离的测量与比较更加直观。 11 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 （3）传动设备的改进与创新 2.实验内容的改进与创新 传统实验中难以对实验系统的匀速转动及速度改变加以控制，本实验中通过电机控制系统转动轻松解决这一问题，同时还可以对运动速度的改变在滑轮工作中产生的影响做出探究。 12 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 （4）测力工具的改进与创新 2.实验内容的改进与创新 传统实验中采用的测力工具是弹簧测力计，实际操作中存在读数不便且可能有较大的误差，本实验采用了力学传感器与数字显示屏配套，能将力的大小科学显示出来，大大提高了数据的精确性。 13 实验内容 教学过程 反思评价 实验方法 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 （5）探究模型的改进与创新 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 2.实验内容的改进与创新 14 实验方法 反思评价 教学过程 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 引导学生通过图片观察认识生活中的滑轮，总结滑轮的特点，及其基本作用——提升重物。 15 实验方法 反思评价 教学过程 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 提起钩码 学生活动1：利用已给出铁架台、细线、滑轮等器材将钩码提到一定高度，并与直接用手来提升重物的感受相比较；小组间交流滑轮的使用方法及不同方法的使用感受。 16 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 使用时，轴固定不动 使用时，轴和重物一起移动 定滑轮 动滑轮 实验要求：使用定滑轮、动滑轮能否省力？是否省距离？设计实验探究具体的定性定量结论。 17 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 探究1：定滑轮的工作特点及其实质 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 18 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 探究1：定滑轮的工作特点及其实质 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 19 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 探究1：定滑轮的工作特点及其实质 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 20 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 探究1：定滑轮的工作特点及其实质 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 21 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 探究2：动滑轮的工作特点及其实质 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 22 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 探究2：动滑轮的工作特点及其实质 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 23 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 总结定滑轮、动滑轮的特点和使用优点，提问：如何实现既省力，又改变力的方向? 学生作答 学生活动2：练习组装滑轮组 24 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 探究3：滑轮组的竖直组装与工作特点 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 25 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 探究4：滑轮组的水平组装与工作特点 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 26 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 1.总结定滑轮、动滑轮的特点和实质。 2.滑轮组相对于定滑轮和动滑轮的优点及其组装方法。 3.使用定滑轮时，实际由一段绳子承担所需要克服的力，所以不省力。 4.使用动滑轮和滑轮组时，实际由几段绳承担所需要克服的力，所以拉力就是所需要克服的力的几分之一。 27 实验方法 反思评价 教学过程 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 实验设计 情景导入 实验探究 交流总结 5.课后拓展探究 （1）使用动滑轮一定省力，费距离吗？ （2）使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，动力和阻力移动的速度关系？ 28 实验方法 教学过程 反思评价 1.本实验教学中利用自制教具展示教学，实验过程简捷高效，实验现象和数据直观准确，为归纳总结滑轮的工作特点、实质和使用方法提供了强有力的实验论据；实验内容进一步拓展，对于滑轮和滑轮组使用学生有了更深入直观的认识； 2.利用此自制仪器还可完成其他简单机械和机械效率等相关实验。 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 杠杆非水平平衡状态下，根据所标刻度也能读出力臂 轮轴 可调节斜面，能准确读出斜面高度和长度 29 实验方法 教学过程 反思评价 3.不足之处： （1）定滑轮的探究中仍使用数显测力计手动拉动，可继续改进使用力传感器和电机带动； （2）仪器为固定三棱柱，携带仍有不便之处，可进一步优化制作为折叠式面板，更加节省空间，便于携带。 实验内容 教学目标 教科版八年级物理《滑轮》 30 谢谢大家 希望各位专家给予批评和指导 31 $$