跨學(xué)科實(shí)踐;自行車-2024-2025學(xué)年教科版物理八年級(jí)下冊(cè)教學(xué)同步課件

12.4跨學(xué)科實(shí)踐;自行車第12章機(jī)械能教科版2024版物理八年級(jí)下冊(cè)【精做課件】授課教師：********班級(jí)：********時(shí)間：********《12.1動(dòng)能與勢(shì)能》教案?一、教學(xué)目標(biāo)?（一）知識(shí)與技能?理解動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的概念，能在實(shí)際情境中識(shí)別物體具有的動(dòng)能和勢(shì)能類型。?通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道影響動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能大小的因素，并能解釋相關(guān)現(xiàn)象。?理解動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，能分析在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量的變化情況，了解機(jī)械能守恒的初步概念。?（二）過(guò)程與方法?在探究影響動(dòng)能和勢(shì)能大小因素的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，體會(huì)控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和歸納總結(jié)能力。?通過(guò)對(duì)生活中動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的分析，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。?（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀??影響因素分析：通過(guò)實(shí)例分析，讓學(xué)生理解彈性勢(shì)能的大小與物體彈性形變的程度有關(guān)，彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)能越大。?（四）動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化（15分鐘）?現(xiàn)象分析：展示秋千擺動(dòng)、過(guò)山車運(yùn)行等動(dòng)畫，引導(dǎo)學(xué)生分析在這些過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。以秋千為例，秋千從高處向低處擺動(dòng)時(shí)，高度降低，速度增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；從低處向高處擺動(dòng)時(shí)，高度升高，速度減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。?生活實(shí)例討論：組織學(xué)生分組討論生活中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例，如射箭過(guò)程中彈性勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化、蹦極運(yùn)動(dòng)中重力勢(shì)能、動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化等。每個(gè)小組推選代表發(fā)言，分享討論成果。?機(jī)械能守恒：簡(jiǎn)單介紹機(jī)械能的概念，動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，如果沒(méi)有摩擦等阻力，機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。通過(guò)一些理想模型的例子，幫助學(xué)生理解機(jī)械能守恒的概念。?（五）課堂練習(xí)與討論（10分鐘）?課堂練習(xí)：布置幾道與動(dòng)能、勢(shì)能和能量轉(zhuǎn)化相關(guān)的練習(xí)題，如判斷物體具有的能量類型、分析能量轉(zhuǎn)化過(guò)程等，讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行練習(xí)。?小組討論：給出一些復(fù)雜的生活場(chǎng)景，如衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生分組討論，分析其中的能量變化情況。教師對(duì)學(xué)生的討論進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)，拓展學(xué)生的思維。?（六）課堂小結(jié)（5分鐘）?知識(shí)回顧：與學(xué)生一起回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的概念，影響它們大小的因素，以及動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。?總結(jié)提升：強(qiáng)調(diào)動(dòng)能和勢(shì)能的知識(shí)在生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中多觀察、多思考，用所學(xué)的物理知識(shí)解釋更多的現(xiàn)象。?五、教學(xué)資源?多媒體設(shè)備：電腦、投影儀、電子白板等。?實(shí)驗(yàn)器材：斜面、小車、木塊、砝碼、小桌、沙子、彈弓、彈簧等。?教學(xué)資料：相關(guān)圖片、視頻、動(dòng)畫等。?六、教學(xué)評(píng)價(jià)?課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)：觀察學(xué)生在課堂上的參與度、實(shí)驗(yàn)操作能力、討論發(fā)言情況等，及時(shí)給予鼓勵(lì)和指導(dǎo)。對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的小組和個(gè)人進(jìn)行表?yè)P(yáng)，對(duì)存在問(wèn)題的學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性輔導(dǎo)。?作業(yè)評(píng)價(jià)：布置適量的課后作業(yè)，包括填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題和分析題等，通過(guò)作業(yè)反饋，評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用能力，針對(duì)作業(yè)中普遍存在的問(wèn)題，進(jìn)行集中講解。5課堂檢測(cè)4新知講解6變式訓(xùn)練7考試考法8小結(jié)梳理學(xué)習(xí)目錄1復(fù)習(xí)引入2新知講解3典例講解1.通過(guò)觀察，了解自行車的基本結(jié)構(gòu)和各部件名稱.2.認(rèn)識(shí)自行車中的簡(jiǎn)單機(jī)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(shí)踐過(guò)程，培養(yǎng)動(dòng)手操作能力.1.自行車類型常見(jiàn)的有普通型自行車、載重型自行車、運(yùn)動(dòng)型自行車、競(jìng)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(guò)程中，最成功和持久的是其車架的三角形設(shè)計(jì)，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(jiǎn)單機(jī)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(qiáng)輪胎的耐用性，還能有效吸收震動(dòng)，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(jì)，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力.3.增強(qiáng)舒適度的部件（1）馬鞍型坐墊：自行車的坐墊設(shè)計(jì)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(qiáng).（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(shí)的顛簸程度，并有效限制震動(dòng)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(shí)，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(guò)濾掉部分路面的顛簸，從而減少自行車傳遞到身體的震動(dòng).（5）腳蹬設(shè)計(jì)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(qiáng)，提高騎行的舒適度.4.自行車的傳動(dòng)裝置在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，有兩組簡(jiǎn)單機(jī)械，即省力輪軸（中軸上的腳蹬、曲中柄與齒盤）和費(fèi)力輪軸（后軸上的飛輪和后輪）.

自行車能前進(jìn)依靠的是人對(duì)腳蹬施加的力，通過(guò)鏈條傳遞到后輪.當(dāng)我們用力蹬腳蹬時(shí)，傳動(dòng)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(jìn).當(dāng)中軸上的大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，它能帶動(dòng)后輪的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)多圈，因此人每蹬一圈，車輪帶動(dòng)自行車移動(dòng)的距離遠(yuǎn)大于人腳蹬一圈的距離.1.拆裝自行車

通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，熟悉工具的使用方法，并掌握拆、裝等操作技能.同時(shí)，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(hù)方法.

工具：手套、扳手、螺絲刀等.拆解過(guò)程:第一步：通過(guò)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(hù)方法.第二步:將自行車反轉(zhuǎn)并支撐好，以便進(jìn)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(kāi)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(guò)程：將拆下的部件擦拭干凈，并在適當(dāng)?shù)奈恢眉由蠞?rùn)滑油，按上述拆解過(guò)程逆序安裝，并進(jìn)行調(diào)試.

通過(guò)本次實(shí)踐活動(dòng)，我們?cè)诓鸾夂徒M裝自行車的過(guò)程中，深入了解了自行車的組成及各個(gè)部分的構(gòu)造，掌握了自行車的維護(hù)和保養(yǎng)方法.在操作過(guò)程中，正確使用工具（如扳手，螺絲刀）至關(guān)重要，不當(dāng)使用可能導(dǎo)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(jì)中運(yùn)用了多種仿生學(xué)原理，包括：（1）人體工學(xué)設(shè)計(jì)：車座和把手的位置根據(jù)人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高了騎行的舒適度.（2）運(yùn)動(dòng)模仿：踏板系統(tǒng)模仿腿部的自然運(yùn)動(dòng)，如走路和跑步，確保能量高效轉(zhuǎn)化為動(dòng)力.（3）空氣動(dòng)力學(xué)：車架和車輪采用流線型設(shè)計(jì)，旨在減少空氣阻力，提高速度.這一設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于鳥(niǎo)類和魚(yú)類的形態(tài).（4）震動(dòng)控制：懸掛系統(tǒng)借鑒動(dòng)物關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)，以吸收路面震動(dòng)，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(jiān)固.（6）自適應(yīng)設(shè)計(jì)：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(duì)不同的地形.這些仿生學(xué)原理提升了自行車的效率、舒適度和適應(yīng)性.知識(shí)點(diǎn)1

自行車的結(jié)構(gòu)1.

[2024·日照期末]

機(jī)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(jī)械的應(yīng)用，正確的是(

)A.

螺絲和螺帽：斜面類螺旋簡(jiǎn)單機(jī)械，費(fèi)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(guò)改變鏈條和不同的前、后大小的齒輪盤的配合來(lái)改變車速擋位的。如圖所示是變速自行車的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，它與普通自行車的區(qū)別在于，它的后齒輪由多個(gè)半徑不同的齒輪共同組成。（1）自行車驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中，后齒輪和后車輪組成一個(gè)______（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿。費(fèi)力（2）爬坡時(shí)，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(dá)到相對(duì)省力的目的。大（3）前齒輪和后齒輪在共同工作時(shí)，其特征是___。A.

相同時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)相同B.

相同時(shí)間鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)度相同C.

相同時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)和鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)度均相同D.

相同時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)和鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)度均不相同√返回知識(shí)點(diǎn)2

自行車與物理3.

自行車沿斜坡勻速駛下的過(guò)程中，它具有的(

)AA.

重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變B.

重力勢(shì)能減小，機(jī)械能不變C.

重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大D