《機械效率》教學設計

1、機械效率（一）教材分析本章內(nèi)容分為兩個部分：第一部分主要介紹簡單機械杠桿和滑輪；第二部分主要介紹功做功的多少，做功的快慢，做功的效率。機械效率的概念涉及面廣，內(nèi)容抽象，并與我們的生活息息相關，效率的概念已廣泛應用于工作，生活和學習等方面，教材通過再次探究動滑輪的活動，讓學生親自體會什么是有用功，什么是總功，通過比較有用功和總功的大小，認識機械效率的物理意義和現(xiàn)實意義，計算公式，知道實際的機械效率不可能是100%，并找出提高機械效率的方法，從而增強將科學服務于人類的責任感。同時在探究過程中，培養(yǎng)學生嚴謹求實的態(tài)度。（二）、 學情分析 通過一年以來的學習,同學們儲備了一定量的物理基本知識，掌握了一

2、定的物理學習方法和具有一定的實驗、實踐方法和能力。大部分同學能夠適應本節(jié)課的基本要求,同時也應當主意少數(shù)同學學習能力不足的現(xiàn)象。所以本節(jié)課的學習應當注意以下幾點： 1、少一些高難度的理論分析和復雜的多步驟計算，盡量把抽象的知識生活化和形象化,讓學生通過生活來理解知識,同時利用知識來解釋、指導生產(chǎn)、生活。 2、讓學習走向生活，給學生預留一定的不同難度的課后實踐探究問題，培養(yǎng)實踐能力。 3、引導學生進行總結和反思,提升知識和能力的高度。（三）、設計理論與思想 1、教師成為學生們學習的引導者，巧妙和高效的引導學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，不應該成為知識的灌輸者，甚至教師要學會裝“不懂”讓學生教老師，體現(xiàn)學

3、生在學習中的主體地位，培養(yǎng)自我學習的能力。 2、實驗、實踐和理論相結合，首先由生活發(fā)現(xiàn)問題，通過實驗探究歸納總結，解決問題。然后上升到高層次的理論分析,最后又回歸到生產(chǎn)生活中。切實的體現(xiàn)物理科技知識教育的價值和意義。 3、師生之間具有良好的互動，教師能夠切實的掌握學生對于知識和能力的把握程度,能夠隨機應變，及時調(diào)整教學方式及內(nèi)容。（四）、教學目標1、知識與能力：（1）通過具體的情境和實例引導學生充分認識有用功、額外功和總功；（2）讓學生掌握機械效率的計算方法；（3）通過引導學生分析機械效率小于1的原因，讓學生掌握提高機械效率的途徑及拓展到自己學習上應如何提高效率。2、過程與方法：（1）由問題引

4、入本課，提高學生的學習興趣。（2）采用分組討論、合作交流等多種方法進行教學。3、情感態(tài)度價值觀：通過機械效率的學習引導學生在日常的生活和學習中應有效率意識和觀念，與當今社會接軌。（五）、教學方法本節(jié)課最主要的教學方法是實驗探究法，將學習中心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養(yǎng)學生的科學探究能力，從自主探究的過程中掌握知識，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。其次還有討論法，通過學生自主討論得出結論也是物理學習常用的方法。（六）、教學重點與難點：1、教學重點：通過實驗探究知道機械效率的存在。2、教學難點：探究滑輪組的機械效率及影響機械效率的因素。四、教學過程（一）

5、、復習提問：(a)、功的兩個必要因素是什么？(b)、功的計算方法？（二）、提問引入：在使用簡單機械提升或移動物體時，我們要對機械做功，機械又要對物體做功，那么我們對機械做功和機械對物體做功相等嗎？如在下圖中，小強想將100N重的沙子運到三樓，已知每層樓高三米，小強的體重為400N，桶重20N，口袋重5N，滑輪重10N，你能夠計算出哪些功？哪種方法是最好的呢？（三）、新課教學： （三）1、活動：（如圖三）示以動滑輪為例，比較手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功。（1）設計方案（2）需測量的物理量和使用工具； （3）實驗注意點：A、測拉力時，應勻速拉動彈簧秤；B、繩的自由端的拉力方向以豎直向上為宜，若

6、方向向下、操作、讀數(shù)均不方便。（4）設計表格，進行多次實驗，將實驗數(shù)據(jù)填入珍格。（5）得出結論：手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功是 （等或不等）的。2、有用功、額外功、總功在上面的活動中，將鉤碼提升至一定的高度是我們的目的，所做的功叫做有用功，記作：W有用 ；在使用動滑輪提升重物時，需克服摩擦力作功，還要克服動滑輪的重力做功，這部分功雖然并非我們所需要的，但又不得不做，我們將它們叫做額外功，記作：W額外；如果把手的拉力（即動力）對動滑輪做的功叫做總功，記作W總，則總功應等于有用功與額外功之和。即W總W有用W額外。同學們，當今的社會是個講究效率的社會，時時、事事都要講究效率。我們是初中八年級的學

7、生，明年要面臨自己人生中的一次重要選擇，我們在平時的學習中都想方設法的來提高自己的學習效率。人在做功時也一樣，也想提高做功時的效率。那么現(xiàn)在就讓我們來了解一下什么叫機械效率吧！3、機械效率：有用功與總功的比值。機械效率用來表示，計算式如下：說明：機械效率是有用功在總功中所占比例的多少，是一個比值，所以是一個無單位的物理量。因為W有用總小于W總，所以機械效率總小于1。機械效率是描述機械性能優(yōu)劣的物理量，機械效率高的機械性能優(yōu)良。機械效率的高低與所使用的機械工作時是否省力、及省力多少無關；與機械工作時的快慢程度無關；與機械工作時所完成的功的數(shù)量多少也無關。4、例題應用：一臺起重機將重3600N的貨

8、物提高4m。如果額外功是9600J，起重機做的有用功是多少？總功是多少？機械效率是多少？解：起重機提高物體的力等于物體的重力F=G=3600N起重機提升重物所做的有用功W有=FS=Gh=3600N×4m=14400J=1.44×104J起重機做的總功W總=W有+W額=14400J+9600J=2.4×104J因此，起重機的機械效率=W有/W總= 1.44×104J/2.4×104J=60%5、探究 滑輪組的機械效率實驗裝置圖：如右下圖示 A：實驗時應注意的事項：（1） 要做到鉤碼、彈簧測力計勻速運動；（2）彈簧測力計要始終保持豎直方向。B：實驗

9、需要測量的物理量：（1） 鉤碼的重（G）；（2）彈簧測力計的讀數(shù)（F）；（2） 鉤碼上升的高度（h）；（4）繩自由端上升的高度（s）。C：實驗需要的計算物理量：（1） 有用功（W有）；（2）總功（W總）（2） 機械效率（）。D：實驗原理：F：實驗步驟：（1） 照圖，把滑輪組和刻度尺安裝好，測出鉤碼G的值，并記錄表中；（2） 勻速豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼G勻速上升，讀出彈簧測力計所示拉力F的值，從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測力計移動的距離s，記錄數(shù)據(jù)在表格中；（3） 分別算出有用功和總功，機械效率，記錄結果；（4） 改變鉤碼的數(shù)量，重復上面的實驗多做幾次，將結果記錄表格中。次數(shù)鉤碼重力G

10、/N鉤碼上升高度h/m有用功W有/J拉力F/N繩自由端移動距離s/m總功W總/J機械效率1236、交流與討論：（1）根據(jù)上面實驗的探究，通過什么途徑可以提高滑輪組的機械效率？（2）小強將要利用下圖中所示器材測量滑輪組的機械效率。請你幫他檢查一下還缺少什么器材？如果沒有這種器材，小強能測量出滑輪組的機械效率嗎？為什么？7、課堂練習：（1）有沒有機械效率為100%的機械？為什么？舉例說明，通過什么途徑可以提高滑輪組的機械效率。（2）一臺起重機將來600N的貨物提高4米，起重機做的有用功是多少？如果額外功是9600J，總功是多少？機械效率是多少？起重機所做的額外功是由哪些因素引起的？（3）在斜面上拉

11、一個重工5N的物體到高處（如下圖示），沿斜面向上的拉力為8N，斜面長為2米、高03米。把重物直接提升h所做的功作為有用功，求這個斜面的機械效率。板書： 第三節(jié) 機械效率一、 有用功、額外功、總功1、有用功：在活動中，將鉤碼提升至一定的高度是我們的目的，所做的功叫做有用功，記作：W有用2、在使用動滑輪提升重物時，需克服摩擦力作功，還要克服動滑輪的重力做功，這部分功雖然并非我們所需要的，但又不得不做，我們將它們叫做額外功，記作：W額外；3、總功應等于有用功與額外功之和。即W總W有用W額外。二、機械效率1、機械效率：有用功與總功的比值。機械效率用來表示，計算式如下：2、說明：機械效率是有用功在總功中所占比例的多少，是一個比值，所以是一個無單位的物理量。因為W有用總小于W總，所以機械效率總小于1。機械效率是描述機械性能優(yōu)劣的物理量，機械效率高的機械性能優(yōu)良。機械效率的高低與所使用的機械工作時是否省力、及省力多少無關；與機械工作時的快慢程度無關；與機械工作時所完成的功的數(shù)量多少也無關。三、探究 測量滑輪組的機