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簡單機械的應用——自行車探秘


2016-12-15 14:54:34   來源:   撰稿:楊帆   攝影攝像:    ;  評論:0 點擊:

教學設計

  
課題
12.4 簡單機械的應用——自行車探秘
課時數
1課時
課型
復習課
授課時間
2015年6月2日
授課教師
郭東輝
授課班級
初二5班

目標分析
教學目標
知識與技能
知道自行車的閘把是一個省力杠桿;
了解輪軸是一種變形杠桿及其實質;
了解自行車踏板、曲柄、鏈輪構成的動力裝置是輪軸。
過程與方法
通過分析自行車剎車裝置和動力裝置,體驗從實際情境中抽象物理模型的過程;
通過設計自行車,體會簡單機械——輪軸的部分應用。
情感、態度與價值觀
初步建立應用科學知識的意識,培養用物理知識解決簡單問題的能力。
教學重點
自行車的剎車裝置和動力裝置的簡單構造及其原理。
教學難點
認識輪軸的實質及應用。

教材分析
  本節課是學生在學習了第十二章簡單機械后的一節應用擴展課程,以學生在第十二章所學習過的杠桿和輪軸的部分知識作為鋪墊,主要由自行車剎車裝置——省力杠桿,動力裝置——輪軸兩部分內容組成,自行車中杠桿和輪軸兩種簡單機械貫穿教學始終。通過本節課的教學,繼續向學生滲透物理來源于生活,并可以解決生活中的實際問題的思想。

學情分析
  學生在學習本節課之前,已經學習了有關杠桿、滑輪、滑輪組和輪軸等簡單機械的相關知識,但是在分析實際生活中的杠桿和輪軸時,就需要引導他們從實際情境中抽象出物理模型。自行車是學生平時比較常見的交通工具,而且自行車上所應用的物理知識也比較廣泛,因此,本節課以學生常見的自行車作為主要研究對象,既利用了學生豐富的感性認識,又提高了學生的學習興趣。

教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
引入 播放自行車和汽車競速的視頻。
讓學生思考自行車是否能夠像普通汽車一樣加速和減速呢?
<板書>簡單機械的應用——自行車探秘
學生觀看自行車和汽車競速的視頻并思考問題。 讓學生觀看視頻,激發學生興趣,引入本節課教學內容。
自行車的剎車裝置 1. 認識自行車的剎車裝置
【視頻演示1】
播放介紹自行車剎車裝置剎車演示的視頻。讓學生思考剎車裝置設計成如此形狀的目的。
【視頻演示2】
播放毛刷和自行車前輪摩擦的視頻。讓學會注意觀察車速和刷毛的變化,引導學生思考刷毛的變化和摩擦力的關系。
講授自行車增大摩擦力的方式。

1. 認識自行車的剎車裝置
【視頻演示1】
學生觀看剎車裝置和演示視頻。思考設計成如此形狀的目的。








【視頻演示2】
觀看毛刷和自行車前輪摩擦的視頻。注意觀察車速和刷毛的變化。
學生通過觀看視頻,了解自行車剎車裝置的組成部分以及剎車過程。
通過觀看視頻,引導學生思考自行車依靠滑動摩擦力來剎車,并由增大滑動摩擦力的方法過渡到對閘把結構的分析。
2. 認識自行車閘把
【引導學生自主分析】
展示自行車的閘把示意圖。讓學生類比杠桿分析閘把的五要素
【展示學生作品】
展示學生作品。讓學生分析杠桿的類型。

2. 認識自行車閘把
【學生自主分析】
觀察自行車的閘把示意圖。類比杠桿分析閘把的五要素







【展示作品】
觀看學生作品。分析杠桿的類型。
通過展示圖片,引導學生聯系所學知識,分析杠桿的五要素,體會理論聯系實際的過程,知道閘把是一個省力杠桿。
自行車的動力裝置 1. 認識自行車的動力結構和工作過程
【視頻演示3】
播放介紹自行車動力裝置演示驅動過程的視頻。
【引導學生自主分析】
展示自行車的曲柄、圓盤所構成的裝置圖。讓學生分析這部分裝置的結構。
【引導學生聯系實際發現問題】
講授自行車速度和軸半徑的關系,引導學生思考軸半徑過大會費力。
【引導學生體驗】
通過讓學生參與并觀察變速自行車變速過程的演示實驗;讓學生感受手上轉動圓盤的感覺,并注意觀察軸半徑的變化。


1. 認識自行車的動力結構和工作過程
【視頻演示3】
學生觀看介紹自行車動力裝置和演示驅動過程的視頻。






【學生自主分析】
觀看自行車的曲柄、圓盤所構成的裝置圖。分析這部分裝置的結構。





【聯系實際發現問題】
思考軸半徑過大會費力。







【學生體驗】
學生參與并觀察變速自行車變速過程的演示實驗;感受手上轉動圓盤的感覺,并注意觀察軸半徑的變化。
通過觀看視頻,了解山地自行車的動力裝置的組成以及驅動過程,簡要分析輪和軸所對應的部分。引導學生思考輪軸的軸半徑和作用在輪上的力之間的數量關系,過渡到探究輪軸平衡條件的教學環節。
2. 引導學生實驗探究輪軸平衡條件
【明確概念】
復習輪軸平衡的概念。
【引導學生設計實驗】
讓學生思考實驗所需要測量的物理量、實驗次數和實驗器材等問題。演示實驗操作。
【組織學生完成實驗】
組織學生完成探究輪軸平衡條件的實驗,請學生輸入實驗數據。
(4)總結實驗結論。
<板書>輪軸平衡條件:
2. 探究輪軸平衡條件——實驗探究
【明確概念】
復習輪軸平衡的概念。
【學生設計實驗】
思考實驗所需要測量的物理量、實驗次數和實驗器材等問題。觀察實驗操作。
【學生完成實驗】
完成探究輪軸平衡條件的實驗,輸入實驗數據。
(4)思考實驗結論。
復習輪軸的平衡條件,引導學生從測量量、實驗次數和實驗器材三個方面思考實驗前的準備。通過演示,讓學生了解實驗操作。



讓學生通過實驗總結輪軸平衡的條件。
3.探究輪軸平衡條件——理論驗證
【演示實驗1】
展示杠桿連續轉動形成輪軸的全過程,從理論上推導輪軸平衡條件。
  


3.探究輪軸平衡條件——理論驗證
【觀察演示實驗1】
學生通過觀看演示實驗,知道輪軸的本質是連續轉動的杠桿。
通過演示實驗和理論分析,讓學生了解輪軸的本質就是連續旋轉的杠桿。
4. 實際案例分析
讓學生利用所學習的知識解釋山地自行車變速的過程及實際情況中如何調節。
4. 實際案例分析
解釋山地自行車變速的過程及實際情況中如何調節。
利用所學知識去解釋實際中遇到的問題,體會理論聯系實際的過程。
總結和拓展 1. 總結
教師總結本節課的教學內容。

2. 拓展應用
【組織學生討論】
組織學生討論如何設計高速自行車。







【展示圖片】
展示高速自行車設計圖片。

1. 總結本節課的教學內容
學生思考本節課的教學內容。

2. 拓展應用
【學生討論】
學生討論如何設計高速自行車。


【觀察圖片】
觀看高速自行車設計圖片。

通過總結復習本節所學習的知識,并通過思考如何設計高速自行車,讓學生感受理論應用于實際的樂趣。

 

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