機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計-人教版物理八年級下冊

12.3課時機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計1教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo):1.知識與技能知道有用功、額外功、總功的含義以及它們之間的關(guān)系。知道機(jī)械效率的概念，利用公式η=W有/W總進(jìn)行簡單計算。會測量滑輪組的機(jī)械效率，知道影響效率大小的因素。2.過程與方法經(jīng)歷測量滑輪組機(jī)械效率的過程，提高實驗操作能力和分析歸納能力。3.情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)培養(yǎng)用機(jī)械效率來評價機(jī)械的意識，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神2教學(xué)重難點1、知道有用功、總功、額外功及它們之間的關(guān)系2、正確判斷有用功、總功，理解機(jī)械效率的物理意義。3教學(xué)過程：活動1情境導(dǎo)入一、引入有用功、額外功、總功機(jī)械效率中，機(jī)械就是我們前面學(xué)過的杠桿、滑輪等簡單機(jī)械，效率我們生活中會聽到學(xué)習(xí)效率、工作效率，我們今天要學(xué)習(xí)的就是利用簡單機(jī)械做功時的效率問題?，F(xiàn)在需把100N重的砂子運(yùn)到6m高的樓上。想想看，有哪些方法，可以把砂子運(yùn)上去？請學(xué)生展講。在投影儀上映出如圖：可以把砂子裝在桶里或裝在袋子里，人提上去。可以用起重機(jī)吊上去。還可以用動滑輪或滑輪組等簡單機(jī)械將砂子運(yùn)上去。提砂子上樓時也要把桶、動滑輪提上去，還要對桶和動滑輪做功；另外繩和滑輪之間還有摩擦，也需要做功。我們的目的是把砂子運(yùn)上樓，所以把100N重的砂子運(yùn)到6m高的樓上，無論采取哪種方法都必須做的功，這是有用的功。用滑輪組將砂子運(yùn)上去，在完成運(yùn)砂子的同時，還不得不對桶和動滑輪也做了功，此外還要克服各種摩擦做功，這部分對砂子提上樓沒有用，但又不得不做的功，是額外功?；顒?機(jī)械效率與節(jié)能之間的聯(lián)系教師活動:1.提出問題:本周是《節(jié)能宣傳周》，它的主題是什么?2.簡述機(jī)械效率與節(jié)能之間的聯(lián)系引入新課。學(xué)生活動:認(rèn)識節(jié)能的重要性，知道機(jī)械效率與節(jié)能之間有緊密的聯(lián)系。設(shè)計意圖:創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，引發(fā)學(xué)生的思考?；顒?理解有用功、額外功、總功的概念教師活動:1.提出問題:杠桿、滑輪、斜面等簡單機(jī)械，它們有的可以省力、有的可以省距離，那么使用這些機(jī)械可以省功嗎?學(xué)生活動:1.思考并回答:省力、費距離、根據(jù)W=FS，所以使用機(jī)械不一定省功。教師活動:2.實驗探究:(1)給出器材，確定實驗探究的問題:直接提升物體，與使用動滑輪提升物體，兩次拉力做功的大小是否相同?(2)設(shè)置問題，給出實驗數(shù)據(jù)記錄表，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗并進(jìn)行實驗:①這個實驗怎么做?②需要測量哪些物理量?學(xué)生活動:2.設(shè)計實驗并進(jìn)行實驗:(1)用手直接將一個重為G的鉤碼提升h，W=Gh。(2)通過一個動滑輪，沿豎直方向勻速緩慢將一個重為G的鉤碼提升h，分別測量繩端拉力F和繩端移動的距離S，W=FS。(3)分組實驗，記錄數(shù)據(jù)，板書展示，分析得出規(guī)律。設(shè)計意圖:通過使用動滑輪是否省功的實驗探究，可以讓學(xué)生更深刻的理解使用任何機(jī)械都不省功，為有用功、額外功和總功的理解奠定基礎(chǔ)。教師活動:3.拓展提升:使用定滑輪、滑輪組、杠桿、斜面這些機(jī)械省功嗎?學(xué)生活動:3.小組交流并展示:(1)無論他采取哪種方法都必須做的功是對物體做的功。(2)在幾種不同的方法中，不愿做但又不得不做的功分別是克服機(jī)械自重或摩擦。所以，使用這些機(jī)械也不省功。設(shè)計意圖:通過分析這些機(jī)械是否省功，不僅可以加強(qiáng)對有用功、額外功、總功的理解，同時可以鍛煉學(xué)生學(xué)以致用、舉一反三的能力。教師活動:4.歸納總結(jié):(1)有用功(W有):直接對物體所做的功(工作目的)。(2)額外功(W額):由于機(jī)械自重和摩擦等因素影響，而不得不做的功(無用付出)。(3)總功(W總):利用機(jī)械所做的功(實際付出)。設(shè)計意圖:準(zhǔn)確給出物理概念?；顒?機(jī)械效率（一）機(jī)械效率的概念、公式在剛才所列的三種運(yùn)沙方法中，你認(rèn)為哪種方法最好？哪種方法最差，為什么？通過多媒體展示簡單機(jī)械做功時的圖片討論、分析有用功占總功的比例概念：有用功跟總功的比值公式：η=w有用/w總（二）機(jī)械效率的一些特征組織學(xué)生討論：1、機(jī)械效率有單位嗎？2、為什么機(jī)械效率沒有大于1的？3、用小數(shù)和百分?jǐn)?shù)來表達(dá)機(jī)械效率，你認(rèn)為那種表達(dá)更好？機(jī)械效率的三個特征：沒有單位總小于1用百分?jǐn)?shù)表示（三）提高機(jī)械效率的途徑通過多媒體展示起重機(jī)工作時的圖片討論、分析、得出結(jié)論途徑有三條：1）減輕機(jī)械自重2）減小機(jī)械間的摩擦3）允許情況下增加物重4課堂小結(jié)師：以上我們討論了機(jī)械的效率，其實在日常的生產(chǎn)、生活中，“效率”的含義很廣泛。我們做任何事情都有一個效率問題。我們生活的社會是一個現(xiàn)代化的社會，是講效率的社會，時時、事事、處處都要求高效率，以盡可能少的消耗去取得盡可能多的效益。我們在學(xué)習(xí)中，也應(yīng)注意學(xué)習(xí)的效率，特別是提高45分鐘的課堂效率，這是我們掌握知識、提高能力的重要方法。5鞏固練習(xí)1．一個滑輪組經(jīng)改進(jìn)后，機(jī)械效率比原來大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進(jìn)前相比（）A．總功不變，但額外功減少了B．總功不變，有用功增加了C．有用功不變，總功減少了D．做的有用功減少了2．下列關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說法正確的是（）A．物體做功越多，功率一定越大B．機(jī)器的功率越小，機(jī)械效率一定越低C．功率不同的機(jī)器，做的功一定不相等D．額外功與總功之比越小，機(jī)械效率一定越大3．甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3，機(jī)械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:24．利用圖所示的滑輪組勻速提升一個重為2N的物體，繩子自由端的拉力F，2s內(nèi)繩子自由端移動了0.6m。在這個過程中，下列說法中正確的是（）A．動滑輪受到的重力就是0.4N B．物體上升的速度為0.3m/sC．該滑輪組的額外功為0.12J D．該滑輪組的機(jī)械效率為55.6%5．如圖所示，物體A在拉力F的作用下，10s內(nèi)水平勻速運(yùn)動了5m，物體A與地面間的滑動摩擦力為270N，拉力F為150N。下列物理量計算正確的是（）A．繩子自由端移動的速度是1.5m/sB．拉力F做功為750JC．該滑輪組的機(jī)械效率是60%D．拉力F的功率是150W6．江南科技館有一種神奇的裝置，如圖所示，借助該裝置，小明僅用150N的拉力就提起了重量為600N的摩托車，問：此過程中該裝置的機(jī)械效率為多少？參考答案：1．C2．D3．B4．C5．D6．80%6課后反思本節(jié)課由再探動滑輪的演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析計算兩次做功的不同，從而引出有用功、額外功、總功的概念。再討論：用水桶從井中提水的時候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？如果桶掉到井里，從井里撈桶的時候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？突破了對三種功的理解，既讓學(xué)生鞏固了基本概念的掌握，又讓學(xué)生能熟練應(yīng)用所學(xué)知識應(yīng)用到基本問題上來！通過對現(xiàn)實案例中的有用功、額外功、總功的分析，幫助學(xué)習(xí)理解水平方向和豎直方向做有用功所克服的力的不同，再實例分析斜面上克服摩擦力做的是額外功，與水平方向克服摩擦力做的是有用功的區(qū)別。分析完后，多媒體展示三種搬砂方案，對三種搬砂方案中的額外功進(jìn)行比較，再對三種方案的優(yōu)劣進(jìn)行分析比較，自然的過渡到機(jī)械效率這個知識點.在機(jī)械效率這個知識點上，按“定義→公式→例題→練習(xí)→現(xiàn)