《五、探究-使用機械是否省功》教學設(shè)計(陜西省縣級優(yōu)課)-八年級物理教案

9.5探究——使用機械是否省功學情分析：學生已經(jīng)基本具備了一個科學探究的素養(yǎng)，他們從事物的對立統(tǒng)一中進行合乎邏輯的推理，樂于獨立地提出問題、解決問題，能解釋和論證事物或現(xiàn)象間較為復雜的因果關(guān)系，在學習了一定的物理知識后也期望繼續(xù)研究并且去解決一定的生活問題。所以在教學各個環(huán)節(jié)中注意通過學生感興趣的事例入手，再通過猜、想、分析、實驗、推理等手段來處理問題，層層深入，最后通過學生動腦分析、動手操作來解決遇到的問題，這樣不僅啟迪學生思維、鍛煉學生能力、還會大大加強學生學習物理、運用物理的自信心。教學目標：1.通過探究活動，知道使用任何機械都不省功。2.經(jīng)歷探索使用機械能不能省功的實驗過程，培養(yǎng)觀察能力，體會實驗研究方法。3.在實驗探究過程中，培養(yǎng)同學們設(shè)計實驗、收集實驗數(shù)據(jù)、從實驗中歸納科學規(guī)律的能力。4.通過探究活動，理解機械效率。教學重點：正確理解有用功、額外功的含義教學過程教學難點：正確理解有用功、額外功的含義教學過程：一、復習提問1.做功的兩個必要因素是什么？舉例說明。2.計算功的公式和單位是什么？二、進行新課㈠引入提問：使用杠桿可以省力或省距離、使用滑輪能夠省力，是不是也能省功呢？㈡組織學生完成課本本節(jié)實驗。學生自己實驗。教師巡回指導。⑴明確實驗目的是研究使用滑輪提升重物時能不能省功？即手對或滑輪做的功與滑輪對重物做的功是否相等。⑵明確實驗中動力就是手的拉力，阻力的大小等于鉤碼重。手對動滑輪的拉力由彈簧測力計測出。鉤碼重G＝mg。⑶測量砝碼提升的高度和手移動的距離時，把兩個刻度尺分別豎直放在砝碼及手旁，記下砝碼和手的起始位置。當用動滑輪提升砝碼到一定高度時，再記下砝碼和手的終了位置，求出砝碼升高的高度h（米）和手移動的距離s（米）。⑷參照課本內(nèi)容組裝實驗器材，將實驗結(jié)果填入課文表格中，寫出實驗結(jié)論。實驗中注意事項；①在實驗中要將距離測量的準確些。②會將細繩繞在滑輪上。③盡可能在豎直方向上使用彈簧測力計。④彈簧秤的示數(shù)要用牛頓表示。⑤拉動的過程中，盡可能使物體勻速上升。⑥可將各數(shù)據(jù)填入書中表格內(nèi)。㈢實驗分析⑴學生報告實驗記錄數(shù)值和實驗結(jié)論。教師將幾組數(shù)值記于黑板一或事先畫好表格的小黑板）上。實驗數(shù)值G＝4牛，h＝0.21米，F(xiàn)＝2.2牛，s＝0.42米。彈簧秤的拉力（動力）對動滑輪做的功：W動＝F?s＝2.2?！?.42米＝0.924焦。提高重物，動滑輪克服阻力做的功：W阻＝G?h＝4?！?.21米＝0.84焦。⑵提問：由實驗可以看到W動＞W(wǎng)阻，這是為什么？學生回答，教師總結(jié)：前面研究簡單機械和功的原理時，我們沒有考慮摩擦，沒有考慮使用動滑輪提升重物時動滑輪本身重等因素，是理想情況。實際上，我們用動滑輪等簡單機械提升重物時，由于要克服摩擦以及不得不把動滑輪一起提升，這時我們用的力（動力）就比沒有摩擦時要大（該實驗中，理想情況下拉力是2牛，而實際的拉力是2.2牛）。做的功要比沒有摩擦時大一些（該實驗中，不考慮摩擦和動滑輪重時動力做的功是0.84焦，而實際動力對滑輪做的功是0.924焦）。⑶總結(jié)并邊講邊板書①在用動滑輪提高重物的實驗中，用來提高物體的功對我們是有用的，是必須做的。利用機械工作時對人們有用的功叫有用功問：本實驗中的有用功是多少？答：W有＝G?h＝4牛×0.21米＝0.84焦。②本實驗中，用來克服摩擦做的功、把動滑輪提升0.21米做的功對我們沒有用，但又不得不做的功，這種功叫額外功。使用任何機械做額外功是不可避免的。③本實驗中，有用功加額外功是總共做的功，叫總功。有用功與額外功的總和叫總功”問：本實驗中總功是多少？答：W總＝F?s＝F?2h＝2.2?！?.42米＝0.924焦。問：本實驗中做的額外功是多少？答：W額外＝W總－W有用＝0.924焦－0.84焦＝0.084焦。㈣機械效率問：根據(jù)以上實驗，你能算出有用功在總功中占的百分比嗎？學生演算，答出計算過程和結(jié)果。答：90.9％。教師小結(jié)：機械效率：有用功跟總功的比值叫機械效率有用功總小于總功，所以機械效率總小于1教師指出：表示機械效率的字母的讀音。機械效率用百分數(shù)表示，沒有單位。問：某起重機的機械效率是70%，它表示什么意思？答：使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是70%，也可以說有用功在總功中占有70%，另30％做的是額外功。㈤.提高機械效率指出采取減小額外功是提高機械效率的有效方法。實驗表明：1.使用機械不能省功。2.提問：使用任何機械都不省功，為什么人們還要使用機械呢？要求答出：可以省力，或省距離，或改變動力的方向，使用方便等好處。三、布置作業(yè)課后練習1，2板書設(shè)計9.5探究——使用機械能省功嗎有用功、額外功和總功

1．有用功（W有用）：利用機械工作時對人們有用的功叫有用功。2．額外功（W額外）：對人們沒有用，但又不得不做的功叫做額外功。③有用功加額外功是力對機械總共做的功，叫總功。3．總功（W總