九年级物理全册教案-课题:15.2机械效率
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初中物理机械效率教案教学目标:1.知道什么是机械效率以及如何计算机械效率。
2.了解机械效率的意义和应用。
3.能够通过实验测量和计算机械效率。
教学重点:1.机械效率的概念和计算方法。
2.如何通过实验测量和计算机械效率。
教学难点:1.理解机械效率的意义和应用。
2.掌握实验测量和计算机械效率的方法。
教学准备:1.实验仪器和材料:滑轮、弹簧秤、块状物体、测量尺、线规等。
2.实验操作步骤和记录表。
教学过程:Step 1:引入教师给出一个问题:为什么我们在日常生活中常常看到功率表的读数远大于我们实际使用的功率,比如家用电器的功率?请同学们思考这个问题。
Step 2:概念解释教师引导学生,提出机械效率的概念。
机械效率指的是机械设备(如滑轮、机器)从输入能量向输出能量转换的比例,也就是实际输出功率与理论输出功率之间的比值。
Step 3:计算方法教师通过示意图和公式展示机械效率的计算方法。
机械效率=实际输出功率/理论输出功率×100%。
并解释理论输出功率和实际输出功率的概念。
Step 4:机械效率的意义和应用教师引导学生思考机械效率的意义和应用。
与机械效率有关的问题可以是:机械效率越高意味着什么?我们为什么要考虑机械效率?学生可以通过讨论来得出结论。
Step 5:实验测量机械效率教师指导学生进行实验测量机械效率。
实验装置可以是一个简化的滑轮系统,学生通过测量负荷物体的高度、时间和施加力的大小来计算机械效率。
Step 6:实验结果分析和讨论学生根据实验结果计算出机械效率,并进行结果分析和讨论。
可以讨论实验误差、影响机械效率的因素等。
Step 7:总结和评价教师和学生共同总结本节课的内容,对机械效率进行评价,提出自己的见解和问题,并展示学生提出的好问题。
Step 8:拓展学习学生可以继续探究机械效率和功率之间的关系,机械效率与摩擦力之间的关系等。
Step 9:作业布置教师布置相关的练习题和实验报告。
Step 10:课堂小结教师对本节课的重点内容进行小结,并提醒学生复习和预习下一堂课的内容。
物理九年级上机械效率教案教案标题:物理九年级上机械效率教案一、教学目标:1. 理解机械效率的概念和计算方法。
2. 掌握机械效率与输入功、输出功的关系。
3. 能够运用机械效率的概念解决实际问题。
4. 培养学生的实验探究能力和团队合作意识。
二、教学重点:1. 机械效率的定义和计算方法。
2. 机械效率与输入功、输出功的关系。
三、教学难点:1. 运用机械效率解决实际问题。
2. 培养学生的实验探究能力。
四、教学准备:1. 九年级物理教材、教学课件。
2. 实验器材:包括各种简单机械装置、测力计、测量长度的工具等。
3. 实验材料:不同质量的物体、弹簧测力计等。
五、教学过程:第一步:导入(5分钟)1. 利用一个简单的例子引入机械效率的概念,如使用斜面将物体抬升到一定高度。
2. 引导学生思考:为什么在实际操作中,我们需要考虑机械效率?第二步:概念讲解(15分钟)1. 通过教师讲解和示意图,介绍机械效率的定义和计算方法。
2. 强调机械效率与输入功、输出功的关系,即机械效率等于输出功除以输入功的比值。
第三步:实验探究(30分钟)1. 将学生分成小组,每个小组进行一次机械效率的实验。
2. 实验内容:利用弹簧测力计测量不同质量的物体在不同简单机械装置上的力和位移,计算输入功和输出功,然后计算机械效率。
3. 引导学生观察实验现象、记录数据并进行分析,进一步理解机械效率的意义和计算方法。
第四步:知识总结(10分钟)1. 通过小组展示实验结果和讨论,总结机械效率的计算方法。
2. 强调机械效率与输入功、输出功的关系,以及机械效率的应用。
第五步:拓展应用(10分钟)1. 提供一些相关实际问题,让学生运用机械效率的概念解决问题,如汽车引擎的效率、电动机的效率等。
2. 引导学生思考如何提高机械效率,让他们意识到提高机械效率的重要性。
六、课堂作业:1. 完成课堂练习题,巩固机械效率的计算方法。
2. 针对实际问题,撰写一篇小结,总结机械效率的应用和提高机械效率的方法。
《机械效率》的教学设计《机械效率》的教学设计机械效率是指机械在稳定运转时,机械的输出功(有用功量)与输入功(动力功量)的百分比。
下面是关于《机械效率》教学设计的内容,欢迎阅读!一、教学目标1.理解有用功、额外功、总功及三者之间的关系;理解机械效率的定义和公式,能够利用公式进行有关计算。
2.通过观察和实验认识有用功、额外功和总功; 通过参与探究斜面机械效率的活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。
3.本节课注重与生活的联系;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,从而增强将科学服务于人类的责任感。
二、教学重、难点1.有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系;机械效率的概念。
2.影响机械效率大小的因素。
三、教学过程环节一:导入新课【创设情境】教师出示一张图片。
提出问题:生活中听过关于效率的词语,学生能够回答出:工作效率,学习效率等。
根据学生回答引出课题《机械效率》。
环节二:新课讲授【生成概念】组织学生完成书中“使用动滑轮是否省功”这一实验。
提出问题:学生猜想定滑轮和动滑轮拉同一物体到同一高度做的功是否相同。
实验:(1)让一位同学到讲台上,一位同学用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,并计算拉力所做的.功。
(2)再让另一位同学到讲台上,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,在做这个演示实验之前,提问两次拉力做的功是否相同,然后开始实验,再次计算拉力所做的功。
提问,两次实验中拉力做的功为什么不同?提问后总结:尽管使用动滑轮会省力,但由于滑轮本身所受的重力所受的重力以及摩擦等因素的影响,所以通过动滑轮拉动钩码,拉力做的功要多一些。
环节三:巩固提高【深化理解】学完本节课的新内容之后,让学生小组讨论,机械效率是否能够达到100%。
通过总结学生回答得到机械效率不能达到100%。
环节四:小结作业小结:教师提问学生回答的方式进行总结,梳理本节课知识点。
作业:如何提高生活中常见机械的工作效率。
九年级物理《机械效率》教案设计一、教学目标1.理解机械效率的概念和计算方法。
2.掌握计算机械效率的公式和步骤。
3.能够分析和解决与机械效率相关的问题。
二、教学重点1.机械效率的概念和计算方法。
2.计算机械效率的公式和步骤。
三、教学准备1.教师:投影仪、电脑、课件、实验器材。
2.学生:教科书、笔记本。
四、教学过程1. 导入新知识(5分钟)思维导图:思维导图教师通过投影仪展示思维导图,引导学生思考并回顾上节课学习过的内容,提出以下问题:•什么是机械能?•什么是能量转化?•什么是能量守恒定律?通过回答问题,引导学生进一步了解机械能和能量转化的概念。
2. 新知讲解(15分钟)Step 1:引入机械效率的概念教师通过投影仪展示物体在不同形式工作中的能量转化图,并解释机械效率的概念。
引导学生明确机械效率是指机械设备或系统在能量转化过程中所能用到的有效能量与总输入能量之比。
Step 2:计算机械效率的公式和步骤教师通过示意图和数学公式的形式,讲解计算机械效率的公式和步骤。
引导学生掌握机械效率的计算方法。
机械效率(η)的计算公式为:η = 有用能量输出 / 输入能量 × 100%。
具体的计算步骤为: 1. 确定系统的输入能量和有用能量输出。
2. 将有用能量输出除以输入能量,得到一个小数。
3. 将步骤2中得到的小数乘以100,得到机械效率的百分数。
教师通过投影仪展示与机械效率相关的案例,并引导学生根据所学知识计算机械效率。
学生可以自由讨论并给出计算过程和结果。
案例1:某台抽水机将电能转化为液压能,输入能量为800J,输出液压能为600J,求机械效率。
步骤: 1. 输入能量:800J 2. 有用能量输出:600J 3. 机械效率(η)= 600J / 800J × 100% = 75%案例2:某电机的输入功率为400W,有用输出功率为320W,求机械效率。
步骤: 1. 输入能量:400W(功率为能量每秒的转化率) 2. 有用能量输出:320W 3. 机械效率(η)= 320W / 400W × 100% = 80%实验目的:通过实验,让学生通过测量和计算,探究不同机械设备的机械效率,并了解影响机械效率的因素。
§15-2 机械效率(jīxiè xiàolǜ)教学(jiāo xué)目标:1、知识(zhī shi)与技能:了解(liǎojiě)什么是有用功、额外功、总功。
理解机械效率的概念,会利用公式(gōngshì) 进行有关计算,知道机械效率小于1。
知道提高机械效率的意义和主要方法。
2、过程与方法:从生活实际出发,培养探究物理学的有关知识,深入认识事物的能力。
经历测量机械效率的过程,通过参与探究斜面的机械效率的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
3、情感、态度与价值观:让学生关注生产、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。
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。
教学重点:机械效率的意义教学难点:提高机械效率的方法教学准备:多媒体课件、钩码、弹簧测力计、滑轮组、长木板、棉布、小车教学方法:自学释疑法、讲授法、分组讨论法、实验探究法教学过程:该图片非常贴近生活实际,学生感兴趣,而且还好理解,引入问题直接,学生易接受。
【板书课题】机械效率【学生活动】学生阅读课文,推导滑轮组机械效率公式,了解常用机械的机械效率。
【教师活动】教师要关注学生的活动状态,与他们共同解决可能存在的问题和困惑。
对功进行分类,深度理解有用功、额外功、总功的概念,了解机械效率的意义【板书】一、滑轮组机械效率1、公式或2、影响滑轮组机械效率的因素:动滑轮重和机械间的摩擦A.被提升物体一定时,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越低。
B.同一滑轮组提升的重物(zhònɡ wù)不同,机械效率也不同。
提升重物越重,机械效率越高。
【教师活动(huó dòng)】引导学生做好课本例题(lìtí)公式应用【情境(qíngjìng)引入】斜面是常见(chánɡ jiàn)机械利用日常生活中的实例汽车爬坡问题,借助盘山公路能够省力;借助木板做成斜面推物体也可以省力等引入是否省功的问题,进而引入斜面机械效率的内容。
课题:15.2机械效率教学目标一、知识与技能1. 了解什么是有用功、额外功、总功;2.理解机械效率的概念,会利用公式η=W有用/W总计算某种简单机械的机械效率,知道机械效率小于1。
3.知道提高机械效率的意义和主要方法。
二、过程与方法通过参与测量斜面机械效率的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
三、情感态度与价值观1. 让学生关注常见的各种机械的机械效率,在生活学习中树立效率意识。
2. 在测量机械效率的探究活动中培养学生合作精神,养成严谨求实的科学态度。
教学重点机械效率的概念和计算。
教学难点实验探究测定某种简单机械的机械效率。
教学方法启发式教学法、实验探究法。
教具斜面、木块、弹簧秤、刻度尺;滑轮组、钩码、教学PPT。
教学过程一、创设环境,引入新课引入1(对上节课的复习与延伸)师:通过上节课的学习,大家有了什么收获?又发现了什么问题?生:(收获:上节课中我们认识了能量中的一个新概念——功。
知道了功的两个要素、计算公式W=FS。
通过使用机械前后做功大小的计算对比,我们明白了:机械可以省力或者省距离,但是,能同时省力又省距离的机械是没有的。
也就是“一切机械都不省功”。
)生:(发现的问题:使用机械做的功比不用机械做的功多,多出的能量消耗到哪里了?) 师:同学们发现的问题很有价值。
每种机械都有能量消耗的原因。
如果我们能找出能耗的共同原因,再想办法加以控制,那将可以节约很多能源,大大提高机械做功的工作效率。
为表达不同机械做功效率有高低差异的情况,专门引入“机械效率”的概念。
板书课题:机械效率这节课我们就来探究和“机械做功的效率”有关的问题。
引入2(延伸生活效率、对机械提出效率的思考)现代社会是提倡高效率社会。
高效率就是以尽可能少的消耗,取得尽可能多的效益。
比如,同样是搬运物体到高处,用不同的方法都可以完成。
但是,如果需要我们多次反复搬运,我们就要很现实地想一想:做同样一件事,使用哪种机械的能量损耗最小、效率最高呢?这就是我们今天想要解决的问题:认识机械的效率并了解提高效率的方法。
板书课题:机械效率二、师生共同活动,进行新课(一)建立机械效率的概念1.观察提沙上楼的三种方法图,引出“有用功”、“总功”、“额外功”引入:显示107页“想想议议”的图15.2-1。
提出问题1:同样把100N的沙子运上楼,三种方法都必须要做什么功?问题2:人使用机械做的功怎么计算?三种方法中人做功的大小一样吗?问题3:能判断哪些是为完成目标额外要做的功吗?学生讨论,甲、乙相比……乙丙相比……(用控制变量法便于比较)整理结论:都必须完成的功是:提升沙子做的功(W有=G沙h=100N×6m=600J)——引出“有用功”人总共做了的功:找出人所需的拉力F和拉力通过的距离s,(W总=Fs=……) ——引出“总功”不得不多做的功是:同时提升容器或(搬运自己)作的功(W额=G桶h=……)——引出“额外功”板书显示:为目标必须做的功——“有用功”使用机械时,不得不做的功——“额外功”;动力作的功——“总功”2.引入机械效率的概念师:通过分析发现,完成同样的目标事件,不同机械消耗的总能量不同。
上图中,选用哪种方法做功效率最高?说出你的理由。
学生:猜想丙。
选择依据:做同样的有用功,额外功最小(损耗最少),机械效率最高或:做同样的有用功,总功最少的(消耗的总能量最少的),机械效率最高。
3.建立机械效率的概念(定义、公式)教师点评:如果将你们表达的意思用数学方式来体现,将更直观、更有说服力。
有办法吗?学生交流,教师指导,引出机械效率的概念、公式:由于“总功”和“有用功”易于观察、测量,人们直接用“总功”和“有用功”的差异——“有用功在总功中占的百分比”。
来比较做功效率的高低。
并称之为“机械效率”。
板书或PPT显示(加粗字体):1.用机械效率表示机械做功的效率高低。
2.机械效率的大小用有用功在总功中占的百分比来表示。
3.机械效率的计算公式(η=W有用/W总)。
注意:①机械效率没有单位;通常用百分数表示。
②机械效率总小于1(此处让学生讨论后得出结论)③总功的两种计算方法:有用功和额外功的和:W总=W有用+ W额外使用机械时(人)动力做的功:W总 =F动力·S动力作用在机械上的动力动力作用点移动的距离(二)例题与练习:对机械效率的简单计算针对性小练习(机械效率简单计算)题1 某起重机的机械效率是60%,它表示什么意思?答案:起重机做功时,有用功占总功的60%。
题2 算算起重机的机械效率:起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是34000J,起重机的机械效率是多少?答案:已知:W 总=34000J ; G 物=mg=6000N ;h =3m 求:η=?答:起重机的机械效率是53%例题3由学生演练。
可以请学生板演或将学生的练习用投影仪打出,对解题的规范要求进行互评。
题3 用一动滑轮把重为600N 的货物提高2m ,所用拉力是350N ,那么有用功、总功、额外功为多少?这个动滑轮的机械效率为多少?已知:G 物=600N ; h = 2m; F = 350 N 求:W 有=? W 总=? W 额=?η=? 解:W 有=G ·h =600N × 2m=1200J ∵S = nh = 2h =2×2m =4m ∴W 总= F·S = 350N X 4m=1400JW 额= W 总- W 有= 1400J -1200J =200J∴(三)介绍一些机械的机械效率当我们需要选购物品时,常听别人说“选商品要选性价比高的”。
对机械而言,价钱接近的同类商品,我们肯定要选效率高的了。
机械效率都标记在机械的铭牌上。
下面让我们一起来看看相关的常识。
(展示一些机械的机械效率)建筑工地上的起重机:40%-50%;电动抽水机:50%-80%;(拖拉机上用到的)柴油机:28%-40%;(小汽车上用到的)汽油机:20-40%; 滑轮组:50%-70%; 机械效率的说明:任何机械本身都受到重力作用,相对运动的零件之间又存在摩擦。
所以使用任何机械,除了有用功之外都不可避免地要做额外功。
因此,任何机械的效率都会小于1。
(四)怎样提高机械效率的思考%7.8514001200===JJW W 总有η1.提高机械效率的意义:减少能耗,降低生产成本。
2.引导学生在理论上分析研究提高机械效率的方法。
教师指出提高机械效率的有效方法:减小额外功。
师生总结:减小额外功的具体方法。
(改进机械结构,对机械经常保养,减小摩擦等都可提高机械效率)(五)学生实验探究:斜面的倾斜度与机械效率的关系1.提出问题,让学生猜想、并设计实验方案。
师:大家提高机械效率的想法很有道理。
“理论要经得起实践的考验”。
针对学过的简单机械,例如斜面,在摩擦不能减小的情况下,有办法提高机械效率吗? (学生思考) 我们发现:(同高的)斜面越长越省力;这些变化对它的效率会有影响吗?问题:使用斜面时,斜面的倾斜度会影响斜面的机械效率吗?猜想:斜面的机械效率可能与斜度有关。
请学生提出实验方案(做图,标出测量符号),设计表格(要求三组数据)。
交流互评,检查实验设计能力。
教师巡视指点。
109页图15.2.-2测定斜面的机械效率实验装置图。
2.学生自主:探究斜面的机械效率提供器材:斜面、小车、刻度尺、弹簧测力计。
要求:小组讨论,设计实验的方案。
用桌面上的器材进行实验。
师生共同讨论实验注意事项后学生开始实验探究,教师PPT 显示: 实验注意事项:①要匀速拉动物体;②拉力要与斜面平行;③及时记录数据。
110页记录表格: 数据收集与分析:3.分析实验数据,能得出什么结论?猜想得到证实了吗?(根据数据分析省力的情况和机械效率高低的问题)结论:斜面越陡,越不省力,机械效率越高。
4.教师帮助学生总结影响斜面的机械效率的因素,并引导学生讨论提高机械效率的方法。
(探究实验的说明:如果时间所限,可以播放斜面效率的实验视频,用暂停画面的方式让学生对数据进行记录、分析、结论、总结、运用)三、课堂小结 知识与技能:有用功——为实现目的而做功 1.总功 (动力对机械所做的功) 额外功——克服机械自身部件(如动滑轮、绳子)的重力和摩擦等而做的功 2.机械效率的概念:①意义:机械效率是描述机械做功效率的物理量。
②定义:有用功跟总功的比值叫机械效率。
③公式: 特例:竖直提升重物:W 有用=G 物h不使用机械直接用手做的功特例:水平移动物体:W 有用=f 摩擦L 作用在机械上的动力做的功 W 总 = F 动力·S 动力④单位:无3.能测定某种斜面(滑轮)的机械效率:提升重物时:4.知道提高机械效率的方法:减小额外功(提高机械效率的途径:减轻自重、减小摩擦、改进结构等) 方法上:实验探究的方法。
四、填空三则1.为实现目的而做的功有用功。
克服机械自身部件(如动滑轮、绳子)的重力和摩擦等而做的功叫额外功。
动力对机械所做的功叫总功。
有用功跟总功的比值叫机械效率。
用滑轮组提升重物时,它们的表达式是2.同样高度的斜面, 省力情况与倾斜程度(即坡度)有关:倾斜度越缓越省力。
同样高度的斜面,机械效率与倾斜程度(即坡度)有关:倾斜度越陡机械效率越高。
3.某人用机械做了8000J 的功,其中额外功是有用功的31,那么该机械做的有用功是 6000J ,机械效率是 75% 。
五、布置作业1.复习机械效率,写出知识提纲。
2.完成:书110页1----4题。
3.预习下节内容。
六、板书设计课题:15.2 机械效率有用功——为实现目的而做功。
1.总功(动力功) 额外功——不得不做的功。
2.机械效率的概念:①意义:机械效率是描述机械做功效率的物理量。
②定义:有用功跟总功的比值。
③公式:④单位:无。
3.4.知道提高机械效率的方法:减小额外功。