跨學科實踐;自行車-2024-2025學年教科版物理八年級下冊教學同步課件

12.4跨學科實踐;自行車第12章機械能教科版2024版物理八年級下冊【精做課件】授課教師：********班級：********時間：********《12.1動能與勢能》教案?一、教學目標?（一）知識與技能?理解動能、重力勢能和彈性勢能的概念，能在實際情境中識別物體具有的動能和勢能類型。?通過實驗探究，知道影響動能、重力勢能和彈性勢能大小的因素，并能解釋相關(guān)現(xiàn)象。?理解動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，能分析在轉(zhuǎn)化過程中能量的變化情況，了解機械能守恒的初步概念。?（二）過程與方法?在探究影響動能和勢能大小因素的實驗過程中，體會控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗操作能力和歸納總結(jié)能力。?通過對生活中動能和勢能轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的分析，提高學生運用物理知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。?（三）情感態(tài)度與價值觀??影響因素分析：通過實例分析，讓學生理解彈性勢能的大小與物體彈性形變的程度有關(guān)，彈性形變越大，彈性勢能越大。?（四）動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化（15分鐘）?現(xiàn)象分析：展示秋千擺動、過山車運行等動畫，引導學生分析在這些過程中動能和勢能的變化情況。以秋千為例，秋千從高處向低處擺動時，高度降低，速度增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；從低處向高處擺動時，高度升高，速度減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。?生活實例討論：組織學生分組討論生活中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的實例，如射箭過程中彈性勢能與動能的轉(zhuǎn)化、蹦極運動中重力勢能、動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化等。每個小組推選代表發(fā)言，分享討論成果。?機械能守恒：簡單介紹機械能的概念，動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中，如果沒有摩擦等阻力，機械能的總量保持不變，即機械能守恒。通過一些理想模型的例子，幫助學生理解機械能守恒的概念。?（五）課堂練習與討論（10分鐘）?課堂練習：布置幾道與動能、勢能和能量轉(zhuǎn)化相關(guān)的練習題，如判斷物體具有的能量類型、分析能量轉(zhuǎn)化過程等，讓學生在課堂上進行練習。?小組討論：給出一些復(fù)雜的生活場景，如衛(wèi)星繞地球運動過程中的能量轉(zhuǎn)化，讓學生分組討論，分析其中的能量變化情況。教師對學生的討論進行指導和點評，拓展學生的思維。?（六）課堂小結(jié)（5分鐘）?知識回顧：與學生一起回顧本節(jié)課所學的主要內(nèi)容，包括動能、重力勢能、彈性勢能的概念，影響它們大小的因素，以及動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。?總結(jié)提升：強調(diào)動能和勢能的知識在生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，鼓勵學生在日常生活中多觀察、多思考，用所學的物理知識解釋更多的現(xiàn)象。?五、教學資源?多媒體設(shè)備：電腦、投影儀、電子白板等。?實驗器材：斜面、小車、木塊、砝碼、小桌、沙子、彈弓、彈簧等。?教學資料：相關(guān)圖片、視頻、動畫等。?六、教學評價?課堂表現(xiàn)評價：觀察學生在課堂上的參與度、實驗操作能力、討論發(fā)言情況等，及時給予鼓勵和指導。對表現(xiàn)優(yōu)秀的小組和個人進行表揚，對存在問題的學生進行針對性輔導。?作業(yè)評價：布置適量的課后作業(yè)，包括填空題、選擇題、簡答題和分析題等，通過作業(yè)反饋，評估學生對知識的掌握程度和應(yīng)用能力，針對作業(yè)中普遍存在的問題，進行集中講解。5課堂檢測4新知講解6變式訓練7考試考法8小結(jié)梳理學習目錄1復(fù)習引入2新知講解3典例講解1.通過觀察，了解自行車的基本結(jié)構(gòu)和各部件名稱.2.認識自行車中的簡單機械及工作原理.3.經(jīng)歷自行車拆解、保養(yǎng)、組裝與調(diào)試的實踐過程，培養(yǎng)動手操作能力.1.自行車類型常見的有普通型自行車、載重型自行車、運動型自行車、競賽型自行車、輕便型自行車、特種型自行車等.2.自行車結(jié)構(gòu)在自行車的演變過程中，最成功和持久的是其車架的三角形設(shè)計，不同類型的自行車各部件均有其特定的性能.某自行車的結(jié)構(gòu)如圖所示.自行車主要由支撐系統(tǒng)、輪組系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、避震系統(tǒng)等組成.支撐系統(tǒng)車架、前叉、車把、車座、座桿、腳蹬等輪組系統(tǒng)輪圈、輻條、花鼓、輪胎等變速系統(tǒng)變速把手、前變速器、后變速器、飛輪等剎車系統(tǒng)剎車把手、剎車線、剎車片、剎車盤等避震系統(tǒng)前叉減震器、后避震器等1.自行車上的簡單機械結(jié)構(gòu)剎車把手車把腳蹬、曲中柄與齒盤飛輪與后輪螺絲和螺帽分類杠桿輪軸輪軸輪軸斜面功能省力省力省力省距離省力2.自行車輪胎的材料輪胎采用高彈性橡膠做成，高彈性橡膠不僅能增強輪胎的耐用性，還能有效吸收震動，提升騎行的舒適度.此外，輪胎、車把手和腳踏板上的花紋設(shè)計，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力.3.增強舒適度的部件（1）馬鞍型坐墊：自行車的坐墊設(shè)計成馬鞍型，能夠增大與人體的接觸面積，從而有效減小臀部承受的壓強.（2）前叉減震器、后避震器：減震器是自行車的重要組件，能夠減小在崎嶇的路面上騎行時的顛簸程度，并有效限制震動傳遞到騎行者的身體.（3）車座下的彈簧：在崎嶇的路面上騎行時，車座下的彈簧發(fā)生彈性形變，起到減震作用,從而提高騎行的舒適度.（4）橡膠輪胎、較低的胎壓也能夠有效過濾掉部分路面的顛簸，從而減少自行車傳遞到身體的震動.（5）腳蹬設(shè)計得較寬，是為了增大與腳的接觸面積，從而減小腳部承受的壓強，提高騎行的舒適度.4.自行車的傳動裝置在驅(qū)動系統(tǒng)中，有兩組簡單機械，即省力輪軸（中軸上的腳蹬、曲中柄與齒盤）和費力輪軸（后軸上的飛輪和后輪）.

自行車能前進依靠的是人對腳蹬施加的力，通過鏈條傳遞到后輪.當我們用力蹬腳蹬時，傳動裝置將力傳遞到后輪，使后輪能夠克服地面的摩擦力和其他阻力前進.當中軸上的大齒輪轉(zhuǎn)動一圈時，它能帶動后輪的小齒輪轉(zhuǎn)動多圈，因此人每蹬一圈，車輪帶動自行車移動的距離遠大于人腳蹬一圈的距離.1.拆裝自行車

通過實踐活動，熟悉工具的使用方法，并掌握拆、裝等操作技能.同時，了解自行車剎車、輪胎、鏈條等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)和維護方法.

工具：手套、扳手、螺絲刀等.拆解過程:第一步：通過上網(wǎng)查閱資料，了解自行車剎車、輪胎、鏈條等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)和維護方法.第二步:將自行車反轉(zhuǎn)并支撐好，以便進行拆解.第三步:拆卸輪子，擰下輪軸螺絲和快速釋放器，然后取下車輪.第四步:拆卸剎車，松開剎車鉗上的螺絲和螺釘，取下剎車鉗和柔性油管.第五步:拆卸自行車的鏈條，將鏈條分離，并卸下鏈輪.組裝過程：將拆下的部件擦拭干凈，并在適當?shù)奈恢眉由蠞櫥停瓷鲜霾鸾膺^程逆序安裝，并進行調(diào)試.

通過本次實踐活動，我們在拆解和組裝自行車的過程中，深入了解了自行車的組成及各個部分的構(gòu)造，掌握了自行車的維護和保養(yǎng)方法.在操作過程中，正確使用工具（如扳手，螺絲刀）至關(guān)重要，不當使用可能導致零件損壞.此外，需特別注意安裝的順序，以確保自行車組裝完畢后能正常使用.2.自行車主題征文與展示（僅供參考）自行車設(shè)計中運用了多種仿生學原理，包括：（1）人體工學設(shè)計：車座和把手的位置根據(jù)人體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，提高了騎行的舒適度.（2）運動模仿：踏板系統(tǒng)模仿腿部的自然運動，如走路和跑步，確保能量高效轉(zhuǎn)化為動力.（3）空氣動力學：車架和車輪采用流線型設(shè)計，旨在減少空氣阻力，提高速度.這一設(shè)計靈感來自于鳥類和魚類的形態(tài).（4）震動控制：懸掛系統(tǒng)借鑒動物關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)，以吸收路面震動，提升騎行的舒適度.（5）材料使用：采用輕量化材料，如碳纖維，模仿生物結(jié)構(gòu)，保持車體的輕便和堅固.（6）自適應(yīng)設(shè)計：智能變速和自適應(yīng)懸掛功能模仿生物的適應(yīng)能力，更好地應(yīng)對不同的地形.這些仿生學原理提升了自行車的效率、舒適度和適應(yīng)性.知識點1

自行車的結(jié)構(gòu)1.

[2024·日照期末]

機械以各種不同的形式展現(xiàn)在生活中，成為生活中不可或缺的部分，如圖是自行車結(jié)構(gòu)圖，關(guān)于自行車機械的應(yīng)用，正確的是(

)A.

螺絲和螺帽：斜面類螺旋簡單機械，費距離B.

腳踏板：屬于等臂杠桿C.

剎車控制器：屬于杠桿，能省距離D.

車龍頭：屬于輪軸，控制自行車的方向并節(jié)省距離√返回2.變速自行車的變速系統(tǒng)是通過改變鏈條和不同的前、后大小的齒輪盤的配合來改變車速擋位的。如圖所示是變速自行車的驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡圖，它與普通自行車的區(qū)別在于，它的后齒輪由多個半徑不同的齒輪共同組成。（1）自行車驅(qū)動結(jié)構(gòu)中，后齒輪和后車輪組成一個______（選填“省力”“費力”或“等臂”）杠桿。費力（2）爬坡時，應(yīng)將鏈條調(diào)整至半徑較____（選填“大”或“小”）的后齒輪上，從而達到相對省力的目的。大（3）前齒輪和后齒輪在共同工作時，其特征是___。A.

相同時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)相同B.

相同時間鏈條轉(zhuǎn)動的長度相同C.

相同時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)和鏈條轉(zhuǎn)動的長度均相同D.

相同時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)和鏈條轉(zhuǎn)動的長度均不相同√返回知識點2

自行車與物理3.

自行車沿斜坡勻速駛下的過程中，它具有的(

)AA.

重力勢能減小，動能不變B.

重力勢能減小，機械能不變C.

重力勢能減小，動能增大D