《機械效率》教學設計

《機械效率》教學設計

　　一、教學目標

　　（一）、知識與技能

　　1.知道利用斜面拉物體時，有用功與總功的計算方法，會計算斜面的機械效率。

　　2.會測定斜面的機械效率，并會運用控制變量法的實驗方法進行探究實驗。

　　3.知道提高機械效率的意義和主要方法。

　　（二）、過程與方法

　　1.從生活實際出發培養探究物理學的有關知識的興趣以及深入認識事物的能力。

　　2.親身經歷測量斜面機械效率的過程，通過參與探究影響斜面的機械效率因素的活動，學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案，并培養自主合作探究的能力。

　　（三）、情感態度與價值觀

　　1.讓學生學會關注生產、生活中各種機械的機械效率，具有用機械效率來評價機械的意識。

　　2.通過探究活動，進行充分的交流與合作，培養學生嚴謹求實的科學態度和團結協作的科學精神。

　　二、教學重點

　　1. 理解機構效率

　　2. 探究斜面的機械效率

　　三、教學難點

　　理解機械效率

　　四、教學方法

　　講授法、討論法、探究實驗法等

　　五、教學準備

　　彈簧測力計、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長方體鐵塊、砝碼。

　　六、學情分析

　　1.本節課首先通過具體的情景讓學生知道有用功、額外功、總功；在此基礎上理解機械效率，并通過探究斜面的機械效率，加深機械效率的認識。通過對機械效率的學習，讓學生對效率問題在更廣闊的背景下有個初步的概念，使學生把物理學習與自己的生活實際聯系起來，具有于任何事情都要注意效率的科學態度。

　　七、教學過程

　　一、引入有用功、額外功、總功

　　師：我們學校旁有一座私人住宅正在建造中，現在需把100 N重的砂子運到6 m高的樓上。想想看，有哪些方法，可以把砂子運上去？

　　在投影儀上映出下圖：

　　生：可以把砂子裝在桶里或裝在袋子里，人提上去。可以用起重機吊上去。還可以用動滑輪或滑輪組等簡單機械將砂子運上去。

　　師：同學們回答得都很好。我們可以有許多辦法將砂子運上樓。

　　現在我們選取其中的一種做個模擬實驗，請大家討論。（電腦模擬動畫）

　　這是一個利用滑輪組提升砂子的裝置圖，請觀察和思考：

　　1. 幾段繩子承擔物體和滑輪的總重？

　　2. 砂子升高h，繩子末端移動的距離s是多少？

　　3. 把100 N重的砂子運上6 m高的樓上，需要做多少功？

　　4. 通過滑輪組，繩子末端用了40 N的拉力將砂子運上去，實際做了多少功？

　　5. 想一想，這兩個功為什么不相等？

　　在投影儀上映出學生討論的結果。

　　生：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。

　　師：我們的目的是把砂子運上樓，所以把100 N重的砂子運到6 m高的樓上，無論采取哪種方法都必須做的功，這是有用的功。用滑輪組將砂子運上去，在完成運砂子的同時，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。

　　板書：

　　（一）有用功、額外功、總功

　　有用功：在工作時，對人們有用的功。

　　額外功：在工作時，對于額外負擔所不得不做的功。

　　總功：有用功與額外功的和。

　　練習：

　　用桶從井中提水的時候，對　　　做的功是有用功，對　　　做的功是額外功。

　　如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶帶有一些水，這時對桶做的功是　　　功，對水做的功是　　　功。

　　二、引入機械效率

　　1. 學生分組實驗（共20個小組，分2個內容，每10個小組做1個內容，2個實驗并進。）

　　測定：把重G =1.5 N的木塊，提高到h =0.2 m的高度時，

　　①通過一定動滑輪組所做的有用功、總功。

　　②通過兩定兩動滑輪組所做的有用功、總功。

　　每個實驗的記錄結果選1～2組，在投影儀上映出進行分析。

　　2. 討論與分析

　　（1）有沒有一種簡單機械只做有用功，不做額外功？

　　（沒有）

　　（2）使用不同的簡單機械做功，完成相同的有用功時，所做的總功是否相同？這說明什么？

　　（不同）（這說明額外功不同）

　　（3）額外功在總功中占的比例越多越好，還是越少越好？

　　（越少越好）

　　師：一定的總功中，額外功少意味著什么？

　　生：有用功多。

　　師：在使用機械時我們最關心的是所做的這些總功中，有用功究竟占了多少。 為此我們引入一個新的物理量， 叫做機械效率。

　　八：板書設計

　　1.機械效率的定義：有用功跟總功的比值叫做機械效率。

　　2.機械效率的公式：