《机械效率》教学设计

《机械效率》教学设计

　　一、教学目标

　　（一）、知识与技能

　　1.知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。

　　2.会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。

　　3.知道提高机械效率的意义和主要方法。

　　（二）、过程与方法

　　1.从生活实际出发培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。

　　2.亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。

　　（三）、情感态度与价值观

　　1.让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。

　　2.通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

　　二、教学重点

　　1. 理解机构效率

　　2. 探究斜面的机械效率

　　三、教学难点

　　理解机械效率

　　四、教学方法

　　讲授法、讨论法、探究实验法等

　　五、教学准备

　　弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。

　　六、学情分析

　　1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功；在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。

　　七、教学过程

　　一、引入有用功、额外功、总功

　　师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100 N重的砂子运到6 m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？

　　在投影仪上映出下图：

　　生：可以把砂子装在桶里或装在袋子里，人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。

　　师：同学们回答得都很好。我们可以有许多办法将砂子运上楼。

　　现在我们选取其中的一种做个模拟实验，请大家讨论。（电脑模拟动画）

　　这是一个利用滑轮组提升砂子的装置图，请观察和思考：

　　1. 几段绳子承担物体和滑轮的总重？

　　2. 砂子升高h，绳子末端移动的距离s是多少？

　　3. 把100 N重的砂子运上6 m高的楼上，需要做多少功？

　　4. 通过滑轮组，绳子末端用了40 N的拉力将砂子运上去，实际做了多少功？

　　5. 想一想，这两个功为什么不相等？

　　在投影仪上映出学生讨论的结果。

　　生：提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去，还要对桶和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩擦，也需要做功。

　　师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100 N重的砂子运到6 m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。

　　板书：

　　（一）有用功、额外功、总功

　　有用功：在工作时，对人们有用的功。

　　额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。

　　总功：有用功与额外功的和。

　　练习：

　　用桶从井中提水的时候，对　　　做的功是有用功，对　　　做的功是额外功。

　　如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是　　　功，对水做的功是　　　功。

　　二、引入机械效率

　　1. 学生分组实验（共20个小组，分2个内容，每10个小组做1个内容，2个实验并进。）

　　测定：把重G =1.5 N的木块，提高到h =0.2 m的高度时，

　　①通过一定动滑轮组所做的有用功、总功。

　　②通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。

　　每个实验的记录结果选1～2组，在投影仪上映出进行分析。

　　2. 讨论与分析

　　（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？

　　（没有）

　　（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？

　　（不同）（这说明额外功不同）

　　（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？

　　（越少越好）

　　师：一定的总功中，额外功少意味着什么？

　　生：有用功多。

　　师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。 为此我们引入一个新的物理量， 叫做机械效率。

　　八：板书设计

　　1.机械效率的定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。

　　2.机械效率的公式：