2024-2025學年八年級物理下冊第九章機械和功五探究—使用機械是否省功教案（新版）北師大版主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：八年級物理下冊第九章機械和功五探究—使用機械是否省功

2.教學年級和班級：八年級

3.授課時間：第15周，星期三，第1課時（45分鐘）

4.教學時數：1課時

備注：本節課基于北師大版教材進行設計。核心素養目標1.理解機械功的概念，掌握使用機械時的功的計算方法，培養科學探究能力；

2.分析使用機械的優勢和劣勢，培養批判性思維和問題解決能力；

3.通過實驗探究，觀察和解釋使用機械是否省功的現象，培養觀察能力和科學推理能力；

4.感悟科學精神，培養團隊合作意識，提高溝通交流能力。學情分析八年級學生在經歷了前期的物理學習后，已經具備了一定的物理知識基礎，能夠理解簡單的物理概念和公式。然而，在機械和功這一章節，學生在知識、能力、素質方面存在以下特點：

1.知識層面：

-學生對功的概念已有初步了解，但部分學生對功的計算方法和影響因素掌握不夠扎實；

-對于機械的使用，學生了解一些常見機械的名稱和功能，但對其原理和效率的理解較為淺顯；

-學生在之前的學習中，對力和運動的關系有了初步認識，但將這一關系應用到機械和功的計算中，可能存在一定難度。

2.能力層面：

-學生具備一定的實驗操作能力，但在實驗設計和數據分析方面有待提高；

-學生具備初步的問題解決能力，但在面對實際問題時，可能缺乏獨立分析和思考的能力；

-學生在團隊合作中，溝通交流能力有待加強，部分學生缺乏主動參與和協作的意識。

3.素質層面：

-學生具有好奇心和探索精神，對新鮮事物充滿興趣，有利于激發學習熱情；

-部分學生對物理學科存在恐懼感，自信心不足，需要鼓勵和引導；

-學生在道德素質方面表現良好，能夠遵守實驗紀律，但需加強實驗過程中的責任感。

4.行為習慣：

-學生在課堂學習中，注意力較為集中，但部分學生容易受到外界干擾；

-學生在完成作業和實驗報告方面，態度認真，但部分學生存在拖延現象；

-學生在課堂討論和提問環節，表現出一定的積極性，但部分學生發言不夠主動。

對課程學習的影響：

1.知識層面：學生基礎知識的不扎實，可能導致在學習機械和功時，對相關概念和公式的理解存在困難，影響學習效果。

2.能力層面：學生能力方面的不足，可能使得在實驗設計和數據分析時，難以達到預期效果，影響學生對課程內容的掌握。

3.素質層面：學生的好奇心和探索精神有利于激發學習興趣，但在面對挑戰時，自信心不足可能導致放棄。道德素質方面，需要加強實驗責任感，以保證實驗過程的安全和順利進行。

4.行為習慣：學生在課堂學習和作業完成方面的行為習慣，將直接影響學習效果。注意力不集中、拖延現象等不良習慣，需要教師及時引導和糾正。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源準備1.教材：

-確保每位學生都提前準備好八年級物理下冊教材，特別是第九章機械和功的相關內容。

-提供學習指導資料，包括機械和功的基礎知識總結、公式推導和應用案例。

2.輔助材料：

-準備與機械和功相關的圖片，如不同類型的簡單機械（杠桿、滑輪等）的示意圖，以幫助學生直觀理解機械的構造和原理。

-準備圖表，展示機械優勢（如力的大小、力的方向、移動距離等）的對比，以便學生分析使用機械的好處。

-收集和剪輯相關的教學視頻，如機械工作原理的動畫演示，以及使用機械的實際操作視頻，增強學生的感性認識。

-設計和打印學習任務單，包括實驗記錄表、小組討論問題引導、課后思考題等。

3.實驗器材：

-準備實驗所需的器材，如杠桿、滑輪組、測力計、刻度尺、計時器等，并確保所有器材的功能正常、安全可靠。

-檢查實驗器材的數量，確保每個小組都有足夠的實驗設備進行探究活動。

-準備實驗安全用品，如防護眼鏡、手套等，確保學生在實驗過程中的安全。

4.教室布置：

-根據本節課的教學需求，提前將教室分成幾個區域，包括實驗操作區、小組討論區、展示分享區等。

-在實驗操作區，布置好實驗桌，將實驗器材按照小組數量進行分類擺放，并確保每個小組都能方便地取用到所需器材。

-在小組討論區，設置舒適的座位安排，便于學生進行討論和交流。

-在展示分享區，準備黑板、投影儀或智能白板等展示設備，以便學生能夠清晰地展示實驗結果和討論成果。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：激發學生興趣，明確學習目標。

過程：教師通過展示生活中常見的機械使用場景，如吊車搬運貨物、自行車騎行等，引導學生思考機械的作用。提問學生對機械是否省力的認識，引出本節課的主題——探究使用機械是否省功。

2.知識回顧與概念講解（10分鐘）

目標：鞏固學生基礎知識，理解機械功的概念。

過程：教師帶領學生回顧功的計算公式，講解機械功的定義及計算方法。通過具體實例，解釋使用機械時的功的轉化過程。

3.實驗探究（20分鐘）

目標：培養學生動手操作能力，觀察使用機械是否省功。

過程：將學生分組，每組進行不同的機械實驗（如杠桿、滑輪組等）。學生在實驗過程中，記錄力的大小、移動距離等數據，計算總功和有用功，分析使用機械是否省功。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養團隊合作意識，提高問題解決能力。

過程：學生根據實驗數據，小組內討論使用機械省功的原理和條件。總結各種機械的優勢和劣勢，探討如何提高機械效率。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生表達能力和批判性思維。

過程：各小組代表展示實驗結果和討論成果，其他學生認真傾聽并給予評價。教師對學生的展示進行點評，總結實驗中的優缺點，強調重點知識點。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：鞏固本節課所學知識，提高學習效果。

過程：教師引導學生回顧本節課的主要內容，總結使用機械是否省功的原理。強調在日常生活中，如何運用物理知識提高工作效率。布置課后思考題，激發學生進一步探究的興趣。拓展與延伸1.提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料：

-《簡單機械的原理與應用》：介紹杠桿、滑輪、輪軸等簡單機械的原理和實際應用案例，幫助學生更深入地理解機械的工作原理。

-《機械效率的計算與提高》：詳細講解機械效率的計算方法，以及如何通過改進機械設計、減少能量損失等途徑提高機械效率。

-《生活中的物理》：收集和整理了生活中各種利用機械和功的實例，讓學生認識到物理知識在生活中的重要性。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-研究課題：引導學生選擇一個感興趣的機械，如自行車、電梯、剪刀等，研究其工作原理、機械效率以及如何優化設計。

-實踐活動：鼓勵學生在家中或學校實驗室嘗試制作一個簡單的機械模型，通過實際操作感受機械的優越性和局限性。

-數據分析：提供一些關于機械效率的數據，讓學生利用統計學方法分析數據，探討機械效率與不同因素之間的關系。

-探索性問題：提出一些具有挑戰性的問題，如“為什么有些機械組合在一起可以更省力？”、“如何設計一個既省力又高效的機械？”等，激發學生的思考和探究興趣。

知識點拓展：

-簡單機械的原理：深入了解杠桿原理、滑輪原理、輪軸原理等，掌握各種簡單機械的優勢和應用場景。

-機械效率：學習機械效率的定義，掌握計算機械效率的公式，了解提高機械效率的方法和途徑。

-能量守恒定律：探討機械工作時能量守恒定律的應用，理解有用功、額外功和總功之間的關系。

-現代機械技術：了解現代機械技術的發展趨勢，如自動化、智能化、節能環保等，激發學生對未來機械發展的興趣。作業布置與反饋作業布置：

1.基礎知識鞏固：

-完成教材第9章第5節后的練習題1-5題，重點復習機械功的計算方法。

-根據課堂學習，總結簡單機械的原理和特點，列出至少三種常見的簡單機械及其應用。

2.實踐操作與應用：

-設計一個小實驗，運用本節課所學的機械原理，解決一個實際問題。要求記錄實驗過程、數據及結論，并以報告形式提交。

-觀察生活中使用機械的實例，分析其是否省功，并撰寫分析報告。

3.深度思考與探究：

-閱讀拓展閱讀材料，結合教材內容，探討提高機械效率的方法。

-針對課堂討論中提出的問題，進行深入研究，形成一篇小論文，闡述自己的觀點和論證過程。

作業反饋：

1.對基礎知識鞏固作業的批改和反饋：

-及時批改學生的練習題，對錯誤較多的題目進行集中講解，幫助學生鞏固知識點。

-針對學生的總結報告，指出邏輯不清、概念混淆的地方，給出改進建議。

2.對實踐操作與應用作業的批改和反饋：

-檢查學生的實驗報告，關注實驗設計的合理性、數據的準確性以及結論的正確性。

-對觀察報告中的分析部分，指導學生運用物理知識進行深入剖析，提高其分析問題的能力。

3.對深度思考與探究作業的批改和反饋：

-針對小論文，評價學生的觀點是否獨到、論證是否充分，提出建設性的修改意見。

-鼓勵學生在探究過程中積極思考，培養其批判性思維和創新能力。板書設計1.課程標題：

-探究—使用機械是否省功

2.重點知識點：

-機械功的計算公式

-簡單機械的原理與優勢

-機械效率的概念

-影響機械效率的因素

3.實驗探究步驟：

-實驗目的與器材

-實驗數據記錄

-實驗結果分析與結論

4.結構化圖示：

-機械功的轉化過程圖

-不同機械的效率對比圖

5.關鍵概念解釋：

-有用功：機械工作過程中實現目的的功

-額外功：機械工作過程中因摩擦、重力等因素損失的功

-總功：有用功與額外功之和

6.課堂小結：

-使用機械的省功原理

-提高機械效率的方法

7.作業布置：

-基礎練習題

-實驗報告

-觀察與分析報告

-探究小論文

板書設計要求：

-目的明確：板書內容緊密圍繞教學目標和教學內容，幫助學生理解和記憶重點知識。

-結構清晰：板書條理分明，邏輯清晰，便于學生跟隨教學思路。

-簡潔明了：板書簡潔精煉，避免冗余信息，突出教學重點。

-準確精煉：語言準確，圖表清晰，確保知識的正確傳達。

-概括性強：通過結構化圖示和關鍵概念解釋，增強板書的概括性。

-藝術性與趣味性：使用不同顏色的粉筆，合理布局，增加趣味性和視覺吸引力，激發學生學習興趣。反思改進措施-采用探究式教學方法，引導學生通過實驗和小組討論，主動探索機械是否省功的原理，培養學生的實踐能力和團隊合作精神。

-運用多媒體資源，如動畫、視頻等，直觀展示機械的工作原理，增強學生的感性認識和理解。

2.存在主要問題：

-教學組織方面：部分學生參與實驗和討論的積極性不高，需要進一步激發學生的學習興趣和主動性。

-教學方法方面：實驗教學中，部分學生對實驗步驟和數據處理存在困難，需要加強實驗前的指導和實驗后的反饋。

3.改進措施：

-針對教學組織方面的問題，增加課堂互動環節，如小組競賽、角色扮演等，以增強學生的學習動力和參與感。

-針對教學方法方面的問題，加強實驗前的講解和示范，確保學生明確實驗目的和步驟。實驗后，及時批改實驗報告，提供詳細的反饋，幫助學生改進實驗技能和數據解讀能力。重點題型整理1.**計算機械功的題型**

-題目：一個重為100N的物體在水平地面上移動了10m，所需的拉力為50N，求拉力做的機械功。

-解答：機械功的計算公式為$W=F\cdots\cdot\cos(\theta)$，其中$F$是力的大小，$s$是移動距離，$\theta$是力的方向與移動方向之間的夾角。在這個問題中，拉力的方向與物體移動的方向相同，因此$\theta=0$，所以機械功$W=50N\cdot10m=500J$。

2.**分析機械效率的題型**

-題目：一個滑輪組的機械效率為60%，若輸入功率為100W，求輸出功率。

-解答：機械效率的計算公式為$\eta=\frac{輸出功率}{輸入功率}$，所以輸出功率$P_{out}=\eta\cdotP_{in}=0.6\cdot100W=60W$。

3.**應用機械原理的題型**

-題目：一個杠桿的長度比為2:1，若作用在較長臂上的力為10N，求較短臂上的力。

-解答：根據杠桿原理，力與力臂的乘積相等，即$F_1\cdotL_1=F_2\cdotL_2$。在這個問題中，$L_1=2L_2$，所以$10N\cdot2L_2=F_2\cdotL_2$，解得$F_2=20N$。

4.**計算有用功和額外功的題型**

-題目：一個機器工作過程中，有用功為200J，額外功為50J，求總功。

-解答：總功是有用功和額外功的和，即$W_{總}=W_{有用}+W_{額外}=200J+50J=250J$。

5.**提高機械效率的題型**

-題目：一個滑輪組的機械效率為60%，若要