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1、机械效率教学设计武威第十五中学 惠俊霞课题123 机械效率设计思想本节课采用多种方式落实三维教学目标，注重理论和实践的结合，在教学过程中注重物理概念的建立过程，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念，让学生关注生活，关注身边事物。学情分析通过前边的学习，学生已经对机械功的概念和功的原理有了初步认识，通过对简单机械的学习，学生已经会使用动滑轮，初步具备了对比分析问题的能力。教材分析本节共分成三部分内容：有用功、额外功、总功的概念；机械效率的概念；动滑轮与斜面的机械效率。机械效率的概念是初中物理最重要的概念之一，它与实际生活紧密联系，综合了前面所学的简单机械、功等基本知识。本节课旨在让
2、学生参与整个概念建立的过程，让学生深入理解物理概念，激发学生的学习兴趣。教学目标1通过对实际问题的讨论和探究实验，让学生了解什么是有用功、额外功和总功；2通过实验探究让学生了解机械效率的含义；3通过对实验的分析与讨论，让学生初步了解动滑轮机械效率的影响因素；4通过实验操作，让学生学习测量动滑轮机械功和机械效率的方法；5通过实验操作，让学生学习测量斜面机械功和机械效率的方法。教学重点难点重点：通过实验探究认识有用功、额外功、总功及机械效率的概念；难点：正确利用机械能效率的公式进行计算。教学方法实验探究法、讨论法、观察对比法使用器材自制刻度板、机械效率演示板、多媒体设备、自制动滑轮、斜面、木块、弹
3、簧测力计、刻度尺、动滑轮、刻度板、重物、细绳课时1课时教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图一、引入新课由运装修材料的实际情景引入问题。提问1：要借助动滑轮向二楼运送装修材料，有两种装修材料(较重和较轻)和两种动滑轮(较重和较轻)，如何办？展示：组装好的动滑轮实物提问2：从做功的角度分析，这些方法哪种最好？此问题先不用学生回答。观察、思考、回答思考、回答观察、思考通过实际生活中的场景，引导学生进入研究机械效率的问题情景。提出设问，为机械效率概念的应用埋下伏笔。通过引导学生对实际问题进行分析，帮助学生初步建立物理概念，实现对重、难点的第一次突破。二、探究 新知一、机械的有用功、额外功、总功
4、引导学生思考：提问1：我们的目的是对谁做功？ 有用功：动滑轮提升物体所做的功，是我们要达到目的必须做的功。提问2：在提升物体做功的同时，还把谁也提升了？提问3：提升动滑轮是不是我们的目的？额外功：提升滑轮等并非需要做、但又不得不做的功。总功：动滑轮绳自由端拉力所做的功，有用功与额外功的总和。探究活动：引导学生明确实验目的、实验原理和测量方法及注意事项。动滑轮自由端拉力做功W总Fs对重物做功W有用GhPPT装置图、原理、测量的物理量、注意事项、四组实验装置(限定将重物匀速竖直提升0.1 m)巡视指导学生实验，组织学生录入实验数据，计算有用功、总功。组别物重G/N物体上升高度 h/m提升重物做功W
5、有 /J绳端拉力F/N绳端上升高度s/m提升绳端做功W总 /JA10.1B10.1C20.1D20.1提问1：通过测量并计算四种提升方式所做的功，你认为选哪一种组合方式好？为什么？讲解：我们在使用机械时，希望尽可能减小额外功，让有用功在总功中的比例尽可能大。为描述机械在这方面的性能，引入机械效率的概念。二、机械效率1定义 2公式3说明(1)无单位(2)写成百分比布置任务：让学生用刚才的实验数据计算机械效率并分析总结。(3)总小于1(实际)；等于1(理想)指导学生进一步分析实验数据，初步认识影响动滑轮机械效率的因素。三、动滑轮机械效率的影响因素提问：将AC(或BD)两组实验对比，有什么发现？动滑
6、轮的机械效率可能和什么因素有关？PPT问题、结论指导学生小结动滑轮机械效率的影响因素。PPT影响因素四、应用创设生活中使用机械的情景，介绍起重机的机械效率，引导学生讨论起重机机械效率较低的原因。起重机的机械效率约为40% 50%师生共同讨论生活中提高机械效率的意义。思考、观察、实验、记录数据， 初步分析处理实验数据，计算有用功和总功；思考并总结。思考、回答思考计算机械效率总结观察、思考、回答思考、总结观察、思考、讨论、指导学生通过实验测量动滑轮提物体时的有用功、总功，让学生进一步加深对概念的理解，实现对重、难点的第二次突破。引导学生分析实验数据，从做功的角度选择实际问题的最佳解决方案，明确机械
7、效率概念建立的实际意义，并通过对实验数据的初步处理，进一步加深对机械效率概念的理解，实现对重、难点的第三次突破。指导学生明确分析实验数据的目的、运用对比和控制变量的物理研究方法分析问题。让学生对动滑轮机械效率的影响因素有初步的感性认识，加深对机械效率概念的理解，并在此基础上进行初步应用，实现对重、难点的第四次突破。利用所学知识分析解决实际问题，落实教学重点。体会人与机械的密切关系。通过对提高机械效率意义的讨论，培养学生的经济观念、可持续发展的意识和社会责任感。三、知识 延展指导学生分析、测量斜面的机械效率。斜面的机械效率分析沿斜面提升物体时所做的有用功、总功、额外功。目的，将物体提升h，W有用
8、Gh实际沿斜面匀速拉物体用力F，运动距离s，W总Fs沿斜面拉物体时不得不克服物体和斜面间的摩擦做额外功。讨论、测量通过测量斜面机械效率，进一步理解机械效率的概念，巩固落实教学重点。四、巩固 练习1下列有关机械效率说法中正确的是（ ）A机械效率较高的，所做的功少B机械效率较高的，所做的额外功较少C机械效率较高的，有用功和额外功的比值较大D机械效率较高的，额外功和有用功的比值较大2一台起重机将3 600 N 的货物提高4 m，如果额外功9 600 J，起重机做的有用功是_，总功是_，机械效率是_。3利用一个动滑轮提升物体，不计摩擦阻力，则（ ）A提升的物体重力越小，机械效率越高B提升的物体重力越大，机械效率越高C把物体提的越高，机械效率越高D自由端拉力越大，机械效率越高思考、练习五、课堂 小结一、基本知识1有用功、额外功、总功2机械效率3影响动滑轮机械效率的因素4斜面的机械效率二、基本技能：间接测量机械效率三、基本方法对比法、间接测量法、控制变量法总结回顾本节内容，使知识更具系统性。六、布置 作业课本：P88 动手动脑学物理14板书设计123 机械效率一、有用功(W有用)、额外功(W额外)、总功(W总)二、机械效率1定义2公式：h 3说明三、动滑轮机械效率的影响因素四、斜面的机械效率
