11.2 滑轮及其应用 教学设计 2025-2026学年沪科版八年级全一册物理

该初中物理教学设计聚焦定滑轮与动滑轮的定义、特点、实质及应用，通过展示升旗仪式、起重机等生活实例并演示滑轮提升钩码导入，以杠杆知识为基础，用杠杆平衡条件分析滑轮本质，构建知识支架。 资料亮点在于以“猜想—设计—实验—分析—结论”的探究过程培养科学探究能力，通过对比表格梳理两种滑轮异同深化科学思维的模型建构，结合生活应用实例强化物理观念，多样教学方法助力学生理解抽象原理，提升教师教学效率。

11.2 滑轮及其应用 一、单元介绍 课程标准要求如下： 3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。 3.2.3知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 3.2.4能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。 二、单元目标： 物理观念：能说出人类使用的一些机械,知道机械效率以及提高机械效率的意义和途径;能用简单机械解决生活中的有关问题。 科学思维：通过实例,了解生活中常用的杠杆和滑轮等机械,能通过观察、体验、实验等分析归纳它们的特点和工作原理,并能根据实际需要选择不同类型的杠杆和滑轮等机械来解决生活中的问题。结合实例,了解机械效率的概念,知道提高机械效率的意义,并能提出提高机械效率的有效途径。 通过体验、观察简单机械的特点,能抽象归纳出杠杆模型及滑轮模型。能运用杠杆平衡条件及滑轮的特点进行演绎推理,解决相关问题。 科学探究：能完成“探究杠杆的平衡条件”的实验;有控制变量的意识,能收集实验数据,得出实验结论。依据生活经验和基于实验,能了解影响杠杆平衡的因素,能对杠杆平衡条件提出合理的猜想和假设,能制订实验方案并进行实验,能收集实验数据并对实验数据进行分析论证,得出杠杆的平衡条件。 科学态度与责任：通过查阅资料等,了解人类机械的发展史,知道人类对机械的利用是不断发展的。能认识到机械的使用对社会发展的推动作用。了解我国古代对简单机械的应用,体会我国古代在简单机械应用方面的成就，增强学生的民族自豪感。 三、单元学情分析 学生基础知识掌握情况： 大部分学生对物理基础知识有一定的了解，但对机械原理的深入理解仍需加强。 部分学生在实验操作能力上存在一定的短板，需要更多的实践机会来锻炼和提升。 学生学习兴趣与动机： 学生对机械与人这一单元的内容表现出较高的兴趣，尤其是通过实验和实践活动来探究机械原理。 学生希望通过实际操作来验证理论知识，加深对机械原理的理解和应用。 学生学习方法与习惯： 学生在学习方法上更倾向于直观和动手操作，对理论知识的记忆和理解相对较弱。 学生在学习习惯上需要更多的引导和监督，以确保他们能够按时完成学习任务和实验报告。 学生困难与挑战： 学生在理解复杂机械原理时存在一定的困难，需要更多的耐心和辅导。 学生在实验操作过程中可能会遇到各种问题和挑战，需要教师的及时指导和帮助。 四、单元教学主线 本章涉及力和功的问题,要分别从力和功的角度认识简单机械,有一定的综合性。本章还涉及机械效率,是后面学习其他效率如热机效率、热效率的基础,具有十分重要的意义。 本章章首图展示了生活中的塔吊,以问题“它们(塔吊含有的杠杆和滑轮等机械)是怎样发挥作用的呢?”引发学生思考。第一节“探究:杠杆的平衡条件”主要介绍杠杆的概念及其五要素、探究杠杆的平衡条件、杠杆的应用及分类;第二节“滑轮及其应用”主要介绍定滑轮及其特点、动滑轮及其特点、滑轮组;第三节“机械效率”主要介绍有用功、额外功和总功的意义及三者的关系,还介绍了机械效率的概念及提高机械效率的途径。章末跨学科:实践活动“制作'龙骨水车’模型”通过查阅资料,了解我国“龙骨水车”的历史及结构功能,并综合运用简单机械、工程技术、材料等相关知识制作“龙骨水车”模型,探究“龙骨水车”的工作原理及影响其效果的原因， 本章内容循序渐进,环环相扣。第一节中杠杆相关知识是力学知识的延续,也为第二节中认识滑轮的实质奠定基础,第三节中机械改率是衡量机械性能的重要指标,让学生从功的角度认识简单机械。本章让学生知道杠杆、滑轮等简单机械的结构、特点、工作原理等,使其能从生活和生产劳动的实际需要出发,选择不同类型的杠杆和滑轮,对它们]进行适当组合，以达到方便生活和生产劳动的目的。同时,让学生知道机械效率及提高机械效率的意义和途径，了解机械使用的历史发展过程及其对社会发展的作用。 教学设计 学 校 授课教师 年级 八年级 章节/课题 八年级 《物理》第十一章第三节 机械效率 计划课时 1 课型 新授课 学习内容分析 1. 认识定滑轮、动滑轮，能准确区分两者。 2. 通过实验探究定滑轮、动滑轮的特点，理解其杠杆实质。 3. 了解滑轮在生活、生产中的应用，能根据需求选择合适的滑轮。 学习者分析 学生已掌握杠杆相关知识，具备初步实验能力，但对滑轮的杠杆本质理解困难；动手意愿强，抽象思维薄弱，易混淆两种滑轮的特点，需通过实验、对比、实例突破难点。 目标 物理观念: 1. 能说出定滑轮、动滑轮的定义，准确区分两者。 2. 知道定滑轮、动滑轮的特点及实质，了解生活中的应用。 科学思维: 3. 能用杠杆平衡条件分析定滑轮、动滑轮的本质，提升模型建构能力。 4. 能对比两种滑轮的异同，解决简单实际问题。 科学探究: 5. 经历 “猜想 — 设计 — 实验 — 分析 — 结论” 的探究过程，提升实验操作与数据处理能力。 科学态度与责任: 6. 培养严谨、合作的实验态度，感受机械对生活的便利，增强科学应用意识。 重点 定滑轮、动滑轮的特点及其实质 难点 用杠杆平衡条件分析定滑轮、动滑轮的本质 方法 实验教学法、探究教学法、对比分析法 器材 弹簧测力计、钩码、定滑轮、动滑轮、细绳、铁架台、刻度尺 教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（5 分钟） 展示图片：升旗仪式、起重机吊重物、塔吊工作，提问：“这些机械中都用到了一种相同的简单机械，它是什么？有什么作用？” 演示：用滑轮提升钩码，引导观察滑轮的运动状态，引出滑轮的概念。 提问：“使用滑轮能省力吗？能改变力的方向吗？” 引发思考，导入课题《滑轮及其应用》。 （二）探究新知，构建概念（20 分钟） 1. 定滑轮与动滑轮的定义 定滑轮：使用时，轴的位置固定不动的滑轮。 动滑轮：使用时，轴的位置随物体一起运动的滑轮。 实例辨析：升旗杆顶部的滑轮是定滑轮；起重机挂钩上的滑轮是动滑轮。 小组活动：观察手中滑轮，判断定、动滑轮，上台展示说明。 2. 实验探究：定滑轮的特点 提出问题：使用定滑轮省力吗？能改变力的方向吗？ 猜想假设：学生自由猜想，教师梳理归纳。 实验步骤： 组装定滑轮，用弹簧测力计测钩码重力 G。 匀速拉动弹簧测力计，读出拉力 F，记录钩码上升高度 h、拉力移动距离 s。 改变拉力方向，重复实验，记录数据。 分析数据，得出结论： 定滑轮不省力（F=G）； 可以改变力的方向； 不省距离，s=h。 本质分析：定滑轮实质是等臂杠杆，动力臂 = 阻力臂 = 滑轮半径。 3. 实验探究：动滑轮的特点 提出问题：使用动滑轮省力吗？能改变力的方向吗？ 猜想假设：结合定滑轮结论，合理猜想。 实验步骤： 组装动滑轮，测钩码重力 G。 匀速竖直向上拉测力计，记录 F、h、s。 更换钩码，重复实验。 分析数据，得出结论： 动滑轮省一半力（F=G/2，不计滑轮重、摩擦）； 不能改变力的方向； 费距离，s=2h。 本质分析：动滑轮实质是动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。 4. 对比总结 表格 类型 定义 省力情况 是否改变力的方向 距离关系 实质 定滑轮 轴固定不动 不省力 能改变 s=h 等臂杠杆 动滑轮 轴随物体动 省一半力 不能改变 s=2h 省力杠杆 5. 生活应用 定滑轮：升旗杆、窗帘轨道、晾衣架。 动滑轮：起重机、塔吊、手摇卷扬机。 小组讨论：生活中还有哪些滑轮应用？说明是定滑轮还是动滑轮。 （三）巩固提升，学以致用（12 分钟） 基础题：判断下列滑轮类型，说明特点。 应用题：用动滑轮提升重 100N 的物体，不计滑轮重和摩擦，拉力多大？物体上升 2m，绳子自由端移动多少米？ 拓展题：为什么定滑轮不省力却仍被广泛使用？ 学生独立完成，小组核对，教师针对易错点（动滑轮省力条件、距离关系）精讲。 （四）课堂小结（3 分钟） 学生回顾：定滑轮、动滑轮的定义、特点、实质、应用。 教师梳理：本节知识脉络，强调对比记忆与杠杆本质分析。 （五）布置作业 完成课后习题，巩固基础。 观察家中或社区的滑轮应用，记录并说明类型与作用。 板书设计 11.2 滑轮及其应用 一、定滑轮 定义：轴固定不动 特点：不省力，可改变力的方向，s=h 实质：等臂杠杆 二、动滑轮 定义：轴随物体一起运动 特点：省一半力，不改变力的方向，s=2h 实质：动力臂 = 2× 阻力臂 的省力杠杆 三、对比与应用 定滑轮：升旗、窗帘 动滑轮：起重机、塔吊 1 学科网（北京）股份有限公司 $