9.6 制作简易升降机 教学设计-2025-2026学年北师大版八年级物理下册

该初中物理教学设计聚焦简单机械（杠杆、滑轮组）原理及机械效率，通过宋代巢车图片与现代升降机视频对比导入，连接古代机械（桔槔、辘轳）与现代应用，构建从历史到实践的学习支架。 以项目式学习为主导，学生经历“设计-制作-测量-优化”完整探究过程，结合古代机械案例渗透科学态度，实验中分析机械效率影响因素培养科学思维，助力学生实践能力与责任意识提升，为教师提供可操作的跨学科教学方案。

《制作简易升降机》教学设计 一、教学目标 （一）物理观念 1. 理解杠杆、滑轮组等简单机械的工作原理，知道机械效率的概念及计算公式。 1. 能将简单机械原理应用于升降机设计，解释升降机省力和提高效率的物理依据。 （二）科学思维 1. 通过分析古代机械到现代工程机械的演进，培养归纳推理能力和模型建构思维。 1. 在设计升降机过程中，运用控制变量法优化机械结构，提升问题解决能力。 （三）科学探究 1. 经历 “方案设计 — 动手制作 — 效率测量 — 优化改进” 的完整实践过程，掌握实验探究的基本方法。 1. 能规范测量力和距离，分析实验数据，得出机械效率的影响因素。 （四）科学态度与责任 1. 通过了解我国古代机械成就（如桔槔、辘轳），增强民族自豪感和文化自信。 1. 认识工程机械在生产生活中的应用价值，培养将物理知识服务于社会的责任感。 二、教学重难点 （一）教学重点 1. 简单机械（杠杆、滑轮组）的原理在升降机中的应用。 1. 机械效率的测量方法及影响因素分析。 （二）教学难点 1. 升降机结构设计的合理性与省力效果的平衡。 1. 实验中机械效率误差的分析与改进措施。 三、教学方法 项目式学习法、实验探究法、小组合作法 四、教学过程 （一）情境导入（5 分钟） 1. 教师讲解： 展示宋代巢车图片，提问：“古代没有电力，如何利用简单机械实现物体升降？” 播放现代建筑升降机工作视频，对比古今机械的异同，引出课题。 1. 学生活动： 观察图片和视频，思考机械升降的物理原理，分享对古代机械的认知。 1. 活动目的：通过古今对比激发探究兴趣，建立机械升降与物理原理的联系。 （二）任务一：了解我国机械发展历史（15 分钟） 1. 教师讲解： 讲解古代机械案例： ▪桔槔：杠杆原理（动力臂大于阻力臂省力）； ▪辘轳：轮轴原理（轮半径大于轴半径省力）； ▪筒车：水力驱动的杠杆与滑轮组合。 介绍近代机械发展（如活塞式抽水机）及现代嫦娥五号机械臂的科技突破。 1. 学生活动： 分组调研：每组选择一种古代机械（如记里鼓车、水排），分析其工作原理并绘制示意图。 分享交流：用 3 分钟介绍所选机械的物理原理及历史价值。 1. 活动目的：通过历史案例分析，培养科学思维，渗透科学态度与责任素养，了解机械发展与社会进步的关系。 （三）任务二：设计并制作简易升降机（25 分钟） 1. 教师讲解： 明确设计要求： ▪必须包含省力机械（动滑轮 / 轮轴）； ▪提升重物≥0.3kg，高度≥10cm； ▪结构稳定，轿厢可个性化设计。 提供材料建议：硬纸板、PVC 管、滑轮组、细绳等，强调安全操作规范（如工具使用）。 1. 学生活动： 方案设计：小组讨论并绘制升降机设计图，标注省力机械的位置及原理（如滑轮组绕线方式）。 动手制作：分工搭建框架、安装动力系统（如手摇轮轴）、调试轿厢升降功能。 问题解决：若轿厢晃动，讨论如何加固支架；若拉力过大，调整滑轮组绕线减少承重绳股数。 1. 活动目的：通过项目式学习，培养工程思维和实践能力，将物理原理转化为实际应用。 （四）任务三：测量升降机的机械效率（20 分钟） 1. 教师讲解： 演示实验步骤： ① 用弹簧测力计测量轿厢自重及不同重物的重力； ② 匀速提升轿厢，记录拉力F、重物上升高度h、绳子自由端移动距离s； ③ 计算W有用= Gh、W总 = Fs、。 强调误差控制：拉力需匀速，测量距离需准确。 1. 学生活动： 分组实验：依次测量 300g、400g、600g 重物的机械效率，记录数据并绘制表格。 数据分析：对比不同物重下的效率，讨论 “为何物重越大效率越高”。 优化设计：根据实验结果，提出改进措施（如减小滑轮摩擦、减轻动滑轮重量）。 1. 活动目的：通过实验探究，掌握机械效率的测量方法，培养数据分析和科学论证能力。 （五）交流与拓展（10 分钟） 1. 教师讲解： 展示古代云梯车与现代消防云梯车的结构对比，说明机械原理的延续与创新。 提出拓展任务：调研建筑工地起重机的液压系统原理，思考其与滑轮组的区别。 1. 学生活动： 小组展示：介绍自制升降机的亮点（如个性化轿厢、高机械效率），接受其他组提问与建议。 讨论交流：结合实验数据，总结提高机械效率的措施（增大物重、减小额外功）。 1. 活动目的：通过展示与讨论，培养表达能力和批判性思维，建立 “物理服务社会” 的意识。 （六）课堂小结（5 分钟） 1. 教师引导： 梳理知识脉络：简单机械原理→升降机设计→机械效率测量→工程应用。 强调核心素养：在实践中体会 “科学探究” 与 “科学态度” 的重要性。 1. 学生活动： 绘制思维导图，总结本节课的知识与技能收获。 提出疑问：“如何设计无摩擦的理想机械？”“液压系统是否违背功的原理？” 1. 活动目的：构建系统知识框架，为后续学习埋下伏笔。 五、教学反思 1. 制作环节中，部分小组可能因材料限制导致升降机稳定性不足，需提前准备备用材料（如金属支架）或提供结构加固建议。 1. 机械效率测量时，学生易忽略 “匀速拉动” 的要求，可增加演示视频或分步指导。 1. 可拓展跨学科内容（如结合数学比例计算绳端移动距离），增强知识综合性。 鸿鹄志 鸿鹄志 学科网（北京）股份有限公司 $