《人与机械》教案(1)
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第节人与机械沉着授课本节主要表达了功率与机械,以及机械的使用两个方面的内容.前面已经学习了机械功和功率的基本看法以及机械功的原理,而我们引入这些物理看法的目的就在于研究机械做功的问题 .谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题,所以这节课应更多地和生活相联系.机械的使用就是为了代替人力做功,所以我们要认真认识和认识我们身边的机械.初学“机械效率”,经常对这些看法陌生难懂,思想不通、前后矛盾,甚至与学过的功率相混淆 .经过分析阐述,帮助学生理解机械效率的物理含义,认识机械效率的高低是反响机械性能利害的重要指标之一.经过分析额外功产生的原因,从而认识提升机械效率的方法,打破掌握这一看法的难点.授课重点 .能熟练计算机械效率,并知道其代表的物理意义;.理解功率和机械效率是从不同样方面反响机械性能的两个物理量,它们之间无必然的联系..理解功率和机械效率是从不同样方面反响机械性能的两个物理量,它们之间无授课难点必然的联系 ;.辩证认识智能化机械使用的利与弊..教具准备投影仪、投电影、视频资料、自行车、小型机器人模型等简单机械课时安排课时三维目标一、知识与技术.牢固机械功的原理;.能熟练计算机械效率,并知道其代表的物理意义;.理解功率和机械效率是从不同样方面反响机械性能的两个物理量,它们之间无必然的联系;.认识现代机械的发展水平.二、过程与方法初中旧知识的扩展、迁移 .经过举例和分析来解决重点,打破难点 .理解功率与机械效率的不同样物理意义 .三、感神态度与价值观.经过对机械效率的学习,领悟到不论什么情况下提升机械效率都是十分重要的,它不仅有很高的经济价值,还能够提升人们的效率意识,而讲究效率正是现代人必定具备的基本素质之一 ..成立崇拜的理想,英勇地发明、创立,以不断改造人类自己的生计条件,最后达到人与自然的友善发展 .授课过程导入新课教师提问:前面我们已经学习了功率的看法,请同学们回顾一下引入功率这一看法的物理意义是什么?学生回答:功率是描述机械做功快慢的一个物理量.功率大就意味着单位时间内做的功多.教师提问:那机械可否是能够随意地增大自己的功率呢?学生回答:是不能够够的 .任何机械都有一个最大的输出功率,即额定功率.推进新课一、功率与机械效率经过上面的分析我们知道了功率的大小是衡量一个机械做功能力的重要物理量.功率越大说明该机械单位时间内做的功就越多.那可否是功率越大的机械就越好呢?【方法引导】大家不如想想这样一个我们熟悉的例子:可否是学习时间越长的同学,学习成绩就越好呢?事实是不用然的,那为什么呢?除了要有时间保证,还要有科学的学习方法,有较高的学习效率才能够 .这是大家简单理解的 .那机械做功有没有一个效率问题呢?教师活动:初中我们已经学习过了机械效率的看法,下面就请大家阅读教材的内容,回忆并总结一下吧!学生活动:阅读思虑,整理,归纳,得出结论.W适用P适用W总=.P总【教师精讲】如何理解“机械效率”呢 ?我们不如先经过几个实例来研究适用功的含义.比方利用滑轮组在竖直方向提升重物,利用滑轮组在水平方向匀速搬动物体,或在斜面上用滑轮组搬动重物 .在这些事例中,我们把重物提升到必然的高度,或在水平、斜面上使重物搬动必然的距离 .这就是我们使用这简单机械的目的,这个目的的实现,对我们使用这种机械是有利用价值的,因为要在实现目的过程中,战胜重物的重力或战胜物体所受阻力做的功,这才是对人们适用的,即做了适用功(有=物或有=阻).接下来我们再来研究什么是总功、额外功.人们利用机械做功时,作用在机械上的动力对机械做的功就是总功,即总=动 .总功包括适用功和额外功.总功中除了适用功部分,就是额外功,就是人们在做功过程中,为了要实现目的,必定做不得不做的额外面分的功,叫做额外功.额外功详尽指什么呢?就是机械运作过程中,战胜自己的重力、摩擦力等所做的功.更加明确地指出,在上述的例子中的额外功是指滑轮组战胜滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、提升重物过程中战胜动滑轮及绳子的重力做功等部分 .教师提问:经过上面的分析,大家思虑一下机械效率可否是总小于啊?学生回答:是的,因为有总是要小于总 .那引入机械效率这个物理量的物理意义是什么呢?和功率又有什么差异呢?请同学们阅读教材 .【教师精讲】机械效率是表示机械做功或利用该机械实现能量转变的有效程度的物理量.很显然机械效率越高,适用功所占的比值就越多,额外功所占的比值就越少.同学们能不能够找到生活中提升机械效率的例子呢?学生活动:列举例子,并归类总结.【例题分析】.要想提升滑轮组的机械效率,能够采用哪些方法?方法引导:这里的总功、适用功、额外功中哪些功是一点都不能够“省”的?哪些功是能够想方法“省”掉一些的 ?诚然适用功是不能够省的,而总功、额外功是能够省却一些的,这与前面讲的“使用任何机械都不能够省功”可否矛盾?我们说不矛盾.因为总=有+额向来是一个等式.即动力对机械做的功,等于机械战胜全部阻力所做的功(功的原理 ).那么要“省”额外功应从哪些方面着手呢 ?一是减少机械自重;二是减小摩擦..以下说法正确的选项是()A .功率越大的机械,机械效率必然越高B.做适用功越多的机械,机械效率必然越高C .越省力的机械,机械效率必然越高D .适用功必然,外功越小的机械,机械效率必然越高生分析: .机械效率和功率都是反响机械性能的物理量,但它是完好不同样的看法.功率反响的是做功的快慢,而机械效率反响的是适用功与功的比,因它之没有必然的系,所以是的.机械效率与机械可否省力不同样,机械可否省力,是指力和阻力对照而言,当力比阻力小就省力,它与机械效率之同没有必然的系,所以也是的 .依照机械效率η=有/总可知,η 是由有和总两个因素决定的.当功必然,适用功越大,适用功在功中所占的比率越大,机械效率就越高;适用必然,总越小,机械效率也就越高 .而中表达了一个因素化,没有提到有/总比的大小,故也是的.因总=有+额,所以η=有/(有+额),适用功必然,外功越小,机械效率越高,或许外功一定,适用功越多,然机械效率越高.所以,是正确答案.由上面的分析我可知,功率和机械效率是两个从不同样方面反响机械性能的两个物理量,它之没有必然的系.功率大表示机械做功快;机械效率高,表示机械能量的利用率高 .功率大的机械不用然效率高.我要到不在什么情况下,提升机械效率都拥有十分重要的意,它不有很高的价,能增人的效率意.而究效率正是代人必拥有的基本素之一.二、机械的使用教提:我在生活中无不在使用着机械,能够人已很走开机械了.那人使用机械的目的是什么呢?学生回答:能够代替人力做功,甚至完成超越人力的工作.正因机械的存在令人的工作得更松更有效率了.【活与研究】将学生分成若干小,每找一个熟悉的机械研究象,交流所研究的机械使用的妙 .最后每一个代表小研究的成就.教活:播放介代机械的展.播放束后:毫无疑智能化机械的使用人来了好多的便利.但若是不能够合理地利用些成就,也同会人来危害.【知拓展】你能想象?在医院的手台前,机器人在病人做开手;在离地球的月球表面,机器人在代替人采集月球本;在将来的上,可能有一种体如同昆虫的武器,竟能使一座城市的力全部⋯⋯些其实不是是科学想象,而是正在或将要成的.机器人是人造的一种机器,也是人造的一个大奇景,机器人的出足了人的一种幻想 .就是 ,在某些方面,机器人拥有超人的能力. 那么,目前生界上机器人技展到了一个什么的水平,又在哪些域获取用?在机器人代向我走来的同,我走近机器人,认识一下机器人的世界吧.被称人生活和生“最忠的伴”的机器人,近几年来获取速展,引起世人的关注 .近几十年的展,机器人已初步形成了一个近百万人的“王国”,机器人展迅速、种众多,国上依照其技特点和模大小的不同样,它行了分年在工机器人国准大会上把机器人分四:()序型 .好多固定作的装置机械手都属于此.()沿道作型 .机器人能行受控程.()距离作型.机器人可接受遥控,操作者的行反可通程,用于核工、真空、宇宙、海洋开等用域.()适型或许智能型.它拥有感知、适或学功能.详尽可分工机器人、机器人、特种工作机器人、医机器人、体育机器人、解机器人、服机器人、机器人、“小人国”机器人等等,其中“特种机器人”又可分太空机器人、核工机器人、深海机器人,以及救灾机器人等.在个机器人王国中,目前主要成是工机器人,它占数的以上,全球正在工作的工机器人共有万,我国有台左右 .只新工大的形成,必然人的工生作出突出献 .工机器人已广泛地用于各种自化的生上,它是机器人家族中最重要的成.最先主若是认识决工生中的自化,由机械手臂、控制装置、机座、能源装置和装置等几部分构成.工机器人大部分在汽制造、子、机械等行从事接、油漆、装置、包装、零件加工、搬运等性工作.机器人是人造的一种特别机器,在生和生活等方面,特是在危和极限境作中,有着广泛的用远景.机器人正展成一个大的家族,代替人从事各种各的工作..核事故机器人在法国希A2号核反堆的一个特地,齐聚着各种核干任的机器人.一旦生放射性物泄漏的重事故,人就可以借助它事故行理.些机器人能够行知、提取和量..仿活力器人“仿活力器人”是指模拟生物、从事生物特点工作的机器人.目前在西方国家,机械物十分流行,其他,仿麻雀机器人能够担当境的任,拥有广的开远景世人将入老化社会,展“仿人机器人”将弥年力的重不足,解决老化社会的家庭服和医等社会,并能开辟新的,造新的就机遇.,美国研制出一种机器金,它身m,躯体由成,游它的速只有千米但能够横渡大西洋漫的海域.它主要用来量海水的温度、密度和流速,并把些数据通星送到世界各地..昆虫机器人美国麻省理工学院研制出一种幽默的昆虫机器人,它的特点在于能由感的信息直接致似人条件反射活的反.最先的步行智能机器人“埃”,是一种形似蝗虫的智能多机器人,每条腿上都有自己独立的人造神系,它的智力水平与昆虫大体相当,它是目前生界上步行智能机器人中最先的 ..行机器人,种机器人真切令世人刮目相待是在世年代中期,它用来巡森又名无人行器林、防治火灾 ..太空机器人在人建筑大型的宇宙空站的工作中,机器人是不能缺少的.它由航天机送往与太空站同样的道上,宇航能够在太空站工作台上操些太空机器人.科学家把机器人送往太空 ,它清太空垃圾,建筑太空站以及维修人造星.日本研制的维修人造星的高性能太空机器人,它适于在失重的条件下工作美国研制的新式星球研究机器人“亥伯”号,种机器人最特的功能,就是能够在生故障和坠入困境的候,智能化地自追踪太阳从而得能量.听起来很像是中国古代“夸父追日”的故事 ..机器人医生麻醉,成立先的式体外循,在胸部打两个小孔,机械手伸了来,“握”住了入人体内的小像 .切口,开始做手 .种名叫“利”的机械手近位病人做手 . “利”在手中“抓”着像,“听”着医生出的“上、下、左、右移⋯⋯”的指令,用进行声控,使他经过电脑显示屏,看清楚手术的视野,以便操作..替身机器人极限作业中替身机器人可上太空可下深海.它能够代替人类从事好多人所不能够及的工作,它除了能去人不能够去的海底和太空外,若是在耳朵和眼睛上加上特其他感测器,它还能够看见人所不能够看见的东西,听到人所无法听到的声音..微型机器人机器人技术正在向微型化和超微型化方向发展,无数微型机器人将在广阔的领域中工作.微型机器人又称为“明天的机器人”,它同智能机器人一起成为科学家们追求的目标.发展微型和超微型机器人的指导思想特别简单:某些工作若用一台结构弘大、价格昂贵大型机器人去做,不如用数不胜数个特别廉价的微小而极简单的机器人去完成.机器人技术正在向微型化和超微型化方向发展,无数机器人将在广阔的领域中工作.超微型机器人是一种极度减小了的机器人,它只有人的头发丝那样粗细,能够在人体血管中穿行,除掉癌变或修复伤害的组织.美国国家安全实验室制造出了有史以来世界上最小的机器人,这部机器人质量不到1盎司,体积为四分之一立方英寸. 它还拥有一个智慧的“大脑”——办理器,以及灵便的“腿”——皮带传动装置.据悉袖珍机器人能够代替人去完成好多危险的工作..纳米机器人纳米机器人是纳米生物学中最拥有诱惑力的内容,第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体,这种纳米机器人可注入人体血管内,进行健康检查和疾病治疗.还能够够用来进行人体器官的修复工作、做整容手术、从基因中除掉有害的,或把正常的安装在基因中,使机体正常运行.第二代纳米机器人是直接把原子或分子装置成拥有特定功能的纳米尺度的分子装置,第三代纳米机器人将包括有纳米计算机,是一种能够进行人机对话的装置这种纳米机器人一旦问世将完好改变人类的劳动和生活方式...消防机器人消防机器人的发展碰到各国重视,它能够在城市失火的时候消除险情,小型的消防机器人搬动方便 ,利于迅速凑近起火点,喷水压制火情.总之,智能机器人已经发展到了特别惊人的地步,相信,不久的将来会有更多的机器人活动在我们的平常生活中.课堂小结经过本节课的学习,我们知道了功率和机械效率是从两个不同样方面反响机械性能的两个物理量,它们之间没有必然的联系,一个是表示做功的快慢,一个是表示机械对总能量的利用率 .机械的使用给人类带来了好多的便利,但若是不能够合理地利用,也同样会给人类带来危害 .总之,我们要不断积极地去研究自然规律,并积极地应用这些规律英勇地发明和创立,以不断改进人类自己的生计,并最后达到和自然友善发展.部署作业课本作业、、 .板书设计一、功率与机械效率W适用P适用.机械效率的计算:=W总P总.功率和机械效率的差异:功率是表示做功的快慢;机械效率是表示机械对总能量的利用率 .它们之间没有什么必然的联系.二、机械的使用极大地丰富和改进了我们的生活,但要注意机械的合理使用,最后达到与大自然的友善共处 .活动与研究教材第题,研究谈论改进方案.学习是一件增添知识的工作,在茫茫的学海中,或许我们困苦过,在困难的竞争中,或许我们疲倦过,在失败的阴影中,或许我们无望过。
初中机械与人教案教学目标:1. 了解机械的基本概念和分类;2. 掌握简单机械的使用方法和原理;3. 理解机械与人之间的关系;4. 培养学生的动手能力和观察力。
教学重点:1. 机械的基本概念和分类;2. 简单机械的使用方法和原理;3. 机械与人之间的关系。
教学难点:1. 简单机械的使用方法和原理;2. 机械与人之间的关系。
教学准备:1. 教师准备PPT或黑板,展示机械的图片和原理图;2. 准备一些实际的机械,如杠杆、滑轮等;3. 准备一些问题,引导学生思考机械的作用和原理。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 教师通过PPT或黑板,展示一些机械的图片,如杠杆、滑轮等;2. 引导学生观察这些机械的形状和特点;3. 提问:你们对这些机械有什么了解?它们有什么作用?二、基本概念和分类(10分钟)1. 教师介绍机械的基本概念,如杠杆、滑轮、轮轴等;2. 引导学生了解机械的分类,如简单机械和复杂机械;3. 提问:你们知道这些机械的原理吗?它们是如何工作的?三、简单机械的使用方法和原理(10分钟)1. 教师拿出准备的实际机械,如杠杆、滑轮等,展示其使用方法和原理;2. 引导学生观察和理解这些机械的工作原理;3. 学生动手操作这些机械,体会其作用和原理;4. 提问:你们能解释一下这些机械的工作原理吗?它们是如何帮助我们解决问题的?四、机械与人之间的关系(10分钟)1. 教师引导学生思考机械与人之间的关系,如机械在生产、生活中的应用;2. 学生举例说明机械在解决实际问题中的作用;3. 教师引导学生认识到机械的重要性,培养学生的机械意识;4. 提问:你们认为机械在现代社会中有什么作用?我们应该如何看待机械?五、总结与反思(5分钟)1. 教师引导学生总结本节课所学的内容,如机械的基本概念、分类、使用方法和原理等;2. 学生分享自己的学习收获和体会;3. 教师提出问题,引导学生思考机械的发展和未来;4. 学生进行课堂作业,巩固所学知识。
《人与机械》导学案一、学习目标1、了解机械的发展历程以及对人类社会的影响。
2、探讨人与机械的关系,包括相互依存、相互促进和潜在的冲突。
3、思考在机械高度发展的时代,人类应如何适应并引导其发展,以实现可持续的未来。
二、学习重难点1、重点(1)机械发展的重要阶段和关键技术突破。
(2)人与机械在生产、生活等方面的相互作用。
2、难点(1)分析机械发展对人类社会结构和文化的深层次影响。
(2)探讨人类在机械智能化时代面临的挑战和机遇。
三、知识链接1、工业革命:第一次工业革命以蒸汽机的发明和应用为标志,推动了机械制造业的快速发展;第二次工业革命以电力的广泛应用和内燃机的发明为主要特征,进一步提升了机械的效能和应用范围;第三次工业革命以计算机和信息技术为核心,使机械向自动化、智能化方向迈进。
2、机器人技术:从简单的工业机器人到具备感知、决策和学习能力的智能机器人,机器人在制造业、医疗、服务等领域的应用不断拓展。
四、学习过程(一)机械的发展历程1、古代机械在古代,人类就开始利用简单的机械原理来制造工具和器具,如杠杆、滑轮、斜面等。
这些原始的机械装置帮助人们完成了一些繁重的劳动,提高了生产效率。
例如,古埃及人利用滑轮系统建造金字塔,中国古代发明的水车用于灌溉农田。
2、工业革命与机械制造工业革命是机械发展的重要转折点。
蒸汽机的出现使得机械动力取代了人力和畜力,工厂生产得以大规模开展。
纺纱机、织布机等机械设备的发明改变了纺织业的生产方式,提高了产量和质量。
随着钢铁工业的发展,机械的制造材料和工艺得到改进,更加复杂和精密的机械逐渐涌现。
3、现代机械与自动化20 世纪以来,机械逐渐走向自动化和智能化。
数控机床、自动化生产线等设备的出现大大提高了生产的精度和效率。
在汽车制造、电子工业等领域,自动化生产已经成为主流。
同时,机器人技术的发展使得机械能够完成更加复杂和危险的任务。
(二)人与机械的相互依存1、机械对人类的帮助机械在各个领域为人类提供了巨大的帮助。
《机械与人》物理教案一、教学目标1. 让学生了解机械的基本概念和分类,理解机械在日常生活和工作中的应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,提高学生的科学素养。
3. 引导学生关注机械与人类生活的关系,培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 机械的基本概念和分类2. 机械在日常生活和工作中的应用3. 简单机械的原理和特点4. 机械与人类生活的关系5. 机械的创新和发展三、教学重点与难点1. 教学重点:机械的基本概念、分类和应用,简单机械的原理和特点。
2. 教学难点:机械的复杂应用和创新发展。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究机械的原理和应用。
2. 利用案例分析法,让学生深入了解机械在日常生活和工作中的应用。
3. 采用小组讨论法,培养学生的合作意识和团队精神。
4. 运用演示实验法,帮助学生直观地理解机械的原理和特点。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示日常生活中常见的机械设备,引发学生对机械的兴趣,导入新课。
2. 讲解机械的基本概念和分类:介绍机械的定义、分类和特点,让学生理解机械的基本知识。
3. 分析机械在日常生活和工作中的应用:通过案例分析,让学生了解机械在各个领域的作用和重要性。
4. 讲解简单机械的原理和特点:介绍杠杆、滑轮、轮轴等简单机械的原理和特点,引导学生运用物理知识解决实际问题。
5. 小组讨论:让学生结合生活实际,探讨机械与人类生活的关系,培养学生的创新意识和实践能力。
6. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调机械在日常生活和工作中的应用。
7. 布置作业:设计一些有关机械的实践性作业,让学生运用所学知识解决实际问题。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对机械基本概念和分类的理解。
2. 案例分析:评估学生分析机械在日常生活和工作中的应用的能力。
3. 小组讨论:评价学生在探讨机械与人类生活关系时的创新意识和实践能力。
4. 作业完成情况:检查学生对课堂所学内容的掌握程度和运用能力。
初中物理-八年级机械与人教案【教学内容】机械与人【教学目标】1. 了解人类历史上使用的简单机械;2. 掌握杠杆、轮轴、斜面、螺旋等简单机械的工作原理及应用;3. 培养学生的观察能力和实践操作能力。
【教学重点】1. 机械的概念和分类;2. 杠杆、轮轴、斜面、螺旋等简单机械的工作原理。
【教学难点】选取不同的实例,介绍、探究不同简单机械的应用。
【教学方法】讲授+示范+实践【教学过程】一、导入(5分钟)1. 引入生活场景,谈谈机械是怎么设计的?2. 学生了解并回答开头提问的问题。
二、讲授机械的分类(20分钟)1. 机械的定义2. 力的定义和分解与合成3. 机械的分类:简单机械、复杂机械、动力机械三、传动带、导向和伺服机构的概念与应用(15分钟)1. 传动带:传动带的作用、种类和应用2. 导向机构:负责引导工作运动的机构,种类和应用3. 伺服机构:伺服机构的作用,种类和应用四、简单机械的应用(30分钟)1. 杠杆的应用:杠杆原理,类比生活中的杠杆2. 轮轴的应用:轮轴原理,类比生活中的轮子3. 斜面的应用:斜面原理,类比生活中的坡道4. 螺旋的应用:螺旋原理,类比生活中的螺丝五、实践活动(20分钟)1. 教师带领学生探究机械的应用;2. 学生自由制作小型机械模型,观察、探究和总结机械的工作原理。
六、小结(10分钟)1. 讲解机械的基本定义和分类;2. 总结简单机械的原理和应用。
【教学反思】本课程的重点在于学生的能力培养,通过课堂教学和实践活动,让学生具备观察能力和实践操作能力,掌握机械的分类、工作原理和应用。
同时,教师还要引导学生思考机械在社会生产和生活中的重要性,以及机械的使用对环境和社会发展的影响。
物理教案-机械与人一、教学目标1.了解机械在日常生活中的应用,并认识到人与机械之间的相互作用;2.掌握机械的基本原理和使用方法;3.学会运用机械解决实际问题。
二、教学内容1.机械的分类和基本原理2.机械与人的相互作用三、教学重点1.机械在日常生活中的应用;2.机械与人的相互作用。
四、教学方法1.案例分析法: 通过分析实际案例来理解机械在日常生活中的应用;2.实验观察法: 通过进行简单的实验来观察机械与人的相互作用;3.小组合作学习法: 鼓励学生进行小组合作学习,共同解决实际问题。
五、教学步骤第一步:导入新知1.引入物理教学的背景:机械与人的相互作用是物理学中重要的内容之一;2.提出问题引发学生思考:在日常生活中,有哪些机械应用需要人的参与?第二步:学习机械的分类和基本原理1.讲解机械的分类:包括简单机械和复杂机械;2.介绍机械的基本原理:包括杠杆原理、滑轮原理等;3.给出案例分析:通过案例分析来加深对机械的分类和基本原理的理解。
第三步:探究机械与人的相互作用1.引导学生思考机械与人的相互作用方式;2.进行实验观察:请学生进行简单实验,观察机械与人的相互作用过程;3.分析实验结果:让学生讨论实验结果,归纳机械与人的相互作用规律。
第四步:综合应用1.提供实际问题:列举一些日常生活中需要用到机械解决的问题;2.小组合作解决问题:让学生分组合作,尝试使用机械解决实际问题;3.学生展示解决方案:鼓励学生展示他们的解决方案,并进行同学评价。
六、教学评价1.案例分析的质量和深度;2.学生实验结果和分析的准确性;3.学生实际问题解决方案的创意和可行性。
七、教学反思本次教学活动结合实际案例和实验观察,通过让学生亲自参与和实践,加深对机械与人相互作用的理解。
同时,通过小组合作学习,培养了学生的合作意识和解决问题的能力。
但是,在今后的教学中还需加强对机械原理的讲解和实际问题解决的引导,使学生更加深入地理解和运用机械知识。
《人与机械》导学案一、学习目标1、了解机械的发展历程以及对人类社会的影响。
2、探讨人与机械的关系,包括相互依存、相互促进和可能存在的冲突。
3、思考在机械高度发达的时代,人类应如何保持自身的独特价值和能力。
二、学习重难点1、重点(1)理解机械在人类社会发展中的重要作用。
(2)分析人与机械相互依存和相互促进的关系。
2、难点(1)探讨在机械不断进步的背景下,人类面临的挑战和应对策略。
(2)辩证地看待人与机械的关系,避免片面和极端的观点。
三、知识链接1、机械的定义:机械是指机器与机构的总称,是利用力学原理组成的各种装置,能把动力的能量或运动形式转变为人们所需要的有用的能量或运动形式。
2、机械的发展历程:从简单的工具如石器、杠杆,到复杂的蒸汽机、内燃机、计算机等,机械的发展经历了漫长的过程。
四、学习过程(一)机械的发展与人类社会1、早期机械的出现在远古时代,人类为了生存和生活的需要,开始使用简单的工具,如石斧、石刀等。
这些工具虽然粗糙,但却是人类利用自然材料制造机械的开端。
随着时间的推移,人类逐渐发明了更复杂的工具,如弓箭、水车等,这些机械的出现大大提高了人类的生产力,使人类能够更有效地获取食物和资源。
2、工业革命与机械的变革18 世纪的工业革命是机械发展的一个重要里程碑。
蒸汽机的发明和广泛应用,使得机器动力取代了人力和畜力,工厂取代了手工工场。
各种新的机械如纺纱机、织布机、蒸汽机等的出现,极大地提高了生产效率,推动了工业的快速发展。
同时,工业革命也促进了交通运输业的变革,火车和轮船的出现改变了人们的出行方式和货物运输方式。
3、现代机械的高度发展进入 20 世纪,机械的发展更加迅速。
内燃机、电动机的发明和应用,使得机械的动力更加多样化和高效化。
汽车、飞机、航天器等交通工具的出现,进一步缩短了人与人之间的距离,拓展了人类的活动空间。
同时,计算机的发明和信息技术的发展,使机械控制更加智能化和自动化,机器人、数控机床等高科技机械在生产中的应用越来越广泛。
《机械与人》物理教案一、教学目标1. 让学生了解机械的基本概念和种类,理解机械的工作原理。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 增强学生的动手操作能力,提高学生的实践能力。
4. 培养学生热爱科学、勇于探索的精神。
二、教学内容第一章:机械概述1. 机械的概念2. 机械的分类3. 机械的作用第二章:简单机械1. 杠杆2. 滑轮3. 斜面三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究机械的原理和作用。
2. 利用实验、演示等直观教学手段,帮助学生理解和掌握机械知识。
3. 设置实践操作环节,让学生亲自动手制作和测试机械。
4. 采用小组讨论、合作交流的方式,培养学生的团队协作能力。
四、教学资源1. 实验室设备:杠杆、滑轮、斜面等简单机械模型。
2. 教学课件和视频。
3. 学生实验材料:如木棒、绳子、滑轮组等。
五、教学评价1. 学生课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和提问情况。
2. 学生实验操作能力:评价学生在实验过程中的动手能力和操作技能。
3. 学生作业和测试成绩:评估学生对机械知识的理解和运用能力。
4. 学生小组讨论表现:评价学生在团队合作中的沟通和协作能力。
六、教学安排1. 第一章:机械概述(2课时)第1课时:讲解机械的概念和分类第2课时:介绍机械的作用2. 第二章:简单机械(4课时)第1课时:讲解杠杆的原理和应用第2课时:介绍滑轮的原理和应用第3课时:讲解斜面的原理和应用第4课时:总结简单机械的实际应用案例七、教学活动1. 课堂讲解:教师通过PPT或板书,讲解机械的基本概念、分类和作用。
2. 实验演示:教师进行简单机械的实验演示,如杠杆、滑轮、斜面等。
3. 学生实验:学生分组进行简单机械的制作和测试,巩固课堂知识。
4. 小组讨论:学生分组讨论简单机械在生活中的应用,分享彼此的发现。
八、教学难点1. 理解并掌握简单机械的原理和作用。
2. 能够运用物理知识解决实际问题。
九、教学措施1. 采用生动形象的实验演示,帮助学生直观地理解机械原理。
物理教案-机械与人篇1:物理教案机械与人物理教案机械与人第八章机械与人第五节科学探究:提高机械的效率一、教学目标1、知识目标(1)知道有用功,额外功和总功及三者间的关系;(2)能区别有用功、额外功、总功;(3)知道机械效率的定义;(4)机械效率的'表达式.理解机械效率总小于1;(5)会用公式计算有用功、额外功、总功;(6)知道提高机械效率的主要方法;2、能力目标(l)通过科学探究的活动,培养学生观察、分析、比较、概括和应用知识解决问题的能力;(2)通过实践活动,培养学生的动手能力,提高实验操作能力:包括组装滑轮组,使用弹簧测力计及刻度尺等能力,物理教案-机械与人,物理教案《物理教案-机械与人》。
3、情感目标(1)、激发学生探索科学的热情,加深理解“实践是检验真理的唯一标准”.(2)、培养学生团结合作,互相交流的素养。
二、实验器材学生分组实验器材:刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台,一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,两个定滑轮和两个动滑(一大一小)轮组成的滑轮组,长1米的细绳2根。
三、教学方式引导探究式教学篇2:物理教案-机械与人物理教案-机械与人第八章机械与人第五节科学探究:提高机械的效率一、教学目标1、知识目标(1)知道有用功,额外功和总功及三者间的关系;(2)能区别有用功、额外功、总功;(3)知道机械效率的定义;(4)机械效率的表达式.理解机械效率总小于1;(5)会用公式计算有用功、额外功、总功;(6)知道提高机械效率的主要方法;2、能力目标(l)通过科学探究的活动,培养学生观察、分析、比较、概括和应用知识解决问题的能力;(2)通过实践活动,培养学生的动手能力,提高实验操作能力:包括组装滑轮组,使用弹簧测力计及刻度尺等能力。
3、情感目标(1)、激发学生探索科学的热情,加深理解“实践是检验真理的.唯一标准”.(2)、培养学生团结合作,互相交流的素养。
二、实验器材学生分组实验器材:刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台,一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,两个定滑轮和两个动滑(一大一小)轮组成的滑轮组,长1米的细绳2根。
《人与机械》导学案一、学习目标1、理解人类与机械的关系,包括相互依存和相互影响。
2、探讨机械在人类生活和社会发展中的作用和意义。
3、分析人类在机械发展过程中的角色和责任。
4、培养对科技发展的正确态度和价值观。
二、学习重难点1、重点(1)机械对人类生活和社会进步的重要性。
(2)人类如何合理利用机械并避免其带来的负面影响。
2、难点(1)理解人类与机械之间复杂的相互作用。
(2)对未来人类与机械关系的展望和思考。
三、知识梳理(一)机械的定义与发展历程1、机械的定义机械是指机器与机构的总称,能帮助人类完成特定的工作或任务。
2、机械的发展历程从简单的工具,如石器、木棒,到复杂的机器,如蒸汽机、内燃机、计算机等,机械的发展经历了漫长的过程。
每一次重大的机械发明都极大地推动了人类社会的进步。
(二)机械在人类生活中的作用1、提高生产效率机械的应用使得生产过程自动化、规模化,大大提高了生产效率,满足了人们日益增长的物质需求。
2、改善生活质量家用电器、交通工具、医疗设备等机械产品为人们的生活带来了便利和舒适,提高了生活质量。
3、促进科学研究精密的实验设备和观测仪器等机械工具为科学研究提供了有力的支持,推动了科学技术的不断发展。
(三)人类在机械发展中的角色1、发明者和创造者人类的智慧和创造力是机械发明和创新的源泉。
从最初的构想、设计到制造,人类不断地探索和实践,推动了机械技术的进步。
2、使用者和管理者人类根据自身的需求选择和使用机械,并对其进行管理和维护,以确保机械的正常运行和有效利用。
3、调整者和规范者随着机械的广泛应用,人类需要制定相关的法律法规和道德规范,以保障机械的安全使用,防止其对人类和环境造成危害。
(四)机械发展带来的影响1、正面影响(1)推动经济发展:机械制造业成为国民经济的重要支柱产业,带动了相关产业的发展,创造了大量的就业机会。
(2)增强人类能力:机械拓展了人类的活动范围和能力,使人类能够完成以前无法完成的任务,如太空探索、深海探测等。
人与机械【内容与地位】本节为《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中第一个二级主题“机械能和能源”中所涉及到的内容。
内容标准中有关的条目是:“理解功和功率,关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。
”本节主要讲述功率与机械,以及机械的使用两个方面的内容。
前面已经学习了机械功和功率的基本概念以及机械功的原理,而我们引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功的问题。
谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题,所以这节课将更多地和生活相联系。
机械的使用就是为了代替人力做功,所以我们要认真了解和认识我们身边的机械。
初学“机械效率”,往往对这些概念陌生难懂,思维不通、前后矛盾,甚至与学过的功率相混淆。
通过分析阐述,帮助学生理解机械效率的物理含义,认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一。
通过剖析额外功产生的原因,从而了解提高机械效率的办法和途径,突破掌握这一概念的难点。
【教学目标】知识和技能1.巩固机械功的原理;2.能熟练计算机械效率,并知道其代表的物理意义;3.理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量,它们之间无必然的联系;4.了解现代机械的发展水平。
过程和方法注意初中旧知识的扩展、迁移。
通过举例和分析来解决重点,突破难点。
理解功率和机械效率的不同物理意义。
情感态度与价值观1.通过对机械效率的学习,领悟到不论什么情况下提高机械效率都是十分重要的,它不仅有很高的经济价值,还能提高人们的效率意识,而讲究效率正是现代人必须具备的基本素质之一。
2.树立崇高的理想,大胆地发明、创造,以不断改造人类自己的生存条件,最终达到人与自然的和谐发展。
【教学重点】1.能熟练计算机械效率,并知道其代表的物理意义;2.理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量,它们之间无必然的联系。
【教学难点】1.理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量,它们之间无必然的联系;2.辨证认识智能化机械使用的利与弊。
【教学时数】 1课时【教学器材】投影仪、投影片、视频资料、自行车、小型机器人模型等简单机械。
【教学过程】新课导入教师:前面我们已经学习了功率的概念,请同学们回顾一下引入功率这一概念的物理意义是什么?(引发学生思考,让学生加深对功率的理解,为更好地了解机械效率与功率的异同服务。
)预测学生的回答可能有:1、功率是描述做功快慢的物理量;2、功率大就意味着单位时间内做的功就越多;3、……教师:机械是不是可以随意地增大自己的功率呢?预测学生的回答可能有:1、不可以随意地增大自己的功率,任何机械都有一个最大的输出功率,即额定功率2、可以增大自己的功率,只要加大油门;3、可以增大自己的功率,只要换个发动机就行了;4、……(引发学生联系实际地思考,培养学生的发散思维能力,又能更好地激发学生的学习兴趣,教师再加以指导,指明加大油门只能是实际功率未达到额定功率时可行,换功率更大的发动机在实际中不切实可行,除非另行安装发动机备用,从而得出不可以随意地增大自己功率的结论)新课推进一、功率与机械效率教师:功率的大小是衡量一个机械做功能力的重要物理量,功率越大说明该机械单位时间内做的功就越多,那是不是功率越大的机械就越好呢?大家不妨思考这样一个我们熟悉的例子:是不是学习时间越长的同学,学习成绩就越好呢?事实是不一定的,为什么呢?除了要有时间保证,还要有科学的学习方法,有较高的学习效率才可以。
由此联想到机械做功是否也有一个效率问题呢?(提出悬念,引发思考,让学生在初中学习的机械效率基础上,通过阅读教材P16内容,经过思考、整理、归纳得出结论,实现初、高中物理知识的衔接和平稳过渡。
)1.机械效率的计算:η=总有用总有用P P W W (板书)教师:如何理解“机械效率”呢?请举例说明有用功、额外功和总功。
预测学生结合初中所学可能列举的实例有:(1)利用滑轮组在竖直方向提高重物,克服重物的重力所做的功是有用功,即W 有用=G 物h ;克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、克服动滑轮及绳子重力所做的功是额外功。
(2)利用滑轮组在水平方向匀速移动物体,克服物体所受阻力做的功是有用功,即W 有用=f 阻s ;克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功是额外功。
(3)利用滑轮组在斜面上移动重物,克服重物的重力所做的功是有用功,即W 有用=G 物h ;克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、克服动滑轮及绳子重力所做的功是额外功。
(4)……说明:对学生所举的各种实例可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。
教师:上述实例中,我们把重物提高到一定高度,或在水平、斜面上使重物移动一定的距离,就是我们使用简单机械的目的,对使用机械是有利用价值的,所做的功是有用功;而滑轮组克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、提升重物过程中克服动滑轮及绳子重力所做的功等是额外功;作用在机械上的动力对机械做的功就是总功,即W 总=F 动s ,或W 总=W 有用+W 额外。
教师:机械效率是不是总小于1?学生经分析不难得出正确的答案:是的,因为W 有用总是要小于W 总。
教师:引入机械效率的物理意义是什么?它和功率又有什么区别呢?(提出问题,引发思考和比较,让学生通过阅读教材P16~P17内容,经过思考、归纳、自主得出结论,体现新课程中提倡的自主性学习。
)2.功率和机械效率的区别:功率是表示做功的快慢;机械效率是表示机械对总能量的利用率。
它们之间没有什么必然的联系。
(板书)教师:机械效率是表示机械做功或利用机械实现能量转化的有效程度的物理量,机械效率越高,有用功所占的比例就越多,额外功所占的比例就越少,同学们能否找到提高机械效率的例子呢?(让学生列举例子,并归类总结)预测学生可能列举的实例有:(1)在建筑工地上把一车水泥运到楼顶,采用吊车比工人用手搬运省时、省力,提高工作效率。
(2)用水泵抽水比人工提水灌溉农田省时、省力,提高工作效率。
(3)乘自动扶梯或电梯上楼比直接走上楼更省时、更轻松。
(4)……二、机械的使用1、机械使用的意义教师:我们生活中无处不在使用着机械,可以说人类已经很难离开机械了,那么人类使用机械的目的是什么呢?预测学生的回答可能有:(1)可以代替人力做功(2)可以完成超越人力的工作(3)可以使人们的工作变得更轻松更有效率(4)……说明:让学生通过思考自己身边所熟悉的问题,认识机械的使用和人们的生活息息相关,从而认识到提高机械效率具有十分重要的意义,增强效率意识。
2.学生进行交流活动教师:同学们能联系实际说说使用机械的好处吗?将学生分为若干小组,每组各找一个熟悉的机械为研究对象,并进行交流总结所研究的机械使用的妙处,最后每组选一个代表总结小组研究的成果。
(激励积极思考,寻找熟悉的机械使用例子,体验合作交流学习方法的益处,拓宽各自的知识面,感受得出研究成果的喜悦,达到内化知识,提升能力,培养学生应用物理知识解决实际问题能力,促进学生各方面的发展,提高学生学习的兴趣。
)3.知识拓展接着教师播放视频介绍现代机械的发展,播放结束后进行总结:毫无疑问,智能化机械的使用给人类带来了很多的便利,但如果不能合理地利用这些成就,也同样会给人类带来危害。
你能想象吗?在医院的手术台前,机器人在为病人做开颅手术;在远离地球的月球表面,机器人在代替人类采集月球标本;在未来的战场上,可能有一种体积宛如昆虫的武器,竟能使一座城市的电力全部瘫痪……这些并非是科学幻想,而是正在或将要成为现实。
机器人是人类创造的一种机器,也是人类创造的一个伟大奇迹,机器人的出现满足了人类的一种幻想。
这就是说,在某些方面,机器人具有超人的能力。
那么,目前世界上机器人技术发展到了一个什么样的水平,又在哪些领域得到应用?在机器人时代向我们走来的同时,让我们走进机器人,了解一下机器人的世界吧!被称为人类生活和生产“最忠实的伴侣”的机器人,近几年来取得飞速发展,引起世人的关注。
经过近几十年的发展,机器人已初步形成了一个近百万人的“王国”,机器人发展迅速、种类繁多,国际上依据其技术特点和规模大小的不同,对它们进行了分类。
1990年在工业机器人国际标准大会上把机器人分为四类:(1)顺序型。
很多固定作业的装配机械手都属于此类。
(2)沿轨道作业型。
这类机器人能执行受控过程。
(3)远距离作业型。
这类机器人可接受遥控,对操作者的行为反应可通过编程实现,应用于核工业、真空、宇宙、海洋开发等应用领域。
(4)适应型或者智能型。
它们具有感知、适应或学习功能。
具体可分为工业机器人、农业机器人、特种工作机器人、医疗机器人、体育机器人、讲解机器人、服务机器人、战场机器人、“小人国”机器人等等,其中“特种机器人”又可分为太空机器人、核工业机器人、深海机器人以及救灾机器人等。
在这个机器人王国中,目前主要成员是工业机器人,它占总数的70﹪以上,全球正在工作的工业机器人共有74万,我国有3000台左右。
这只新兴工业大军的形成,必将为人类的工农业生产作出突出贡献。
工业机器人已经广泛地应用于各种自动化的生产线上,它是机器人家族中最重要的成员。
最初主要是为了解决工业生产中的自动化问题,由机械手臂、控制装置、机座、能源装置和驱动装置等几部分构成。
工业机器人大部分在汽车制造、电子、机械等行业从事焊接、油漆、装配、包装、零件加工、搬运等专业性工作。
机器人是人类创造的一种特殊机器,在生产和生活等方面,特别是在危险和极限环境作业中,有着广泛的应用前景。
机器人正发展成为一个庞大的家族,代替人们从事各种各样的工作。
总之,智能机器人已经发展到了非常惊人的地步,相信,不久的将来会有更多的机器人活动在我们的平常生活中。
三、小结(多媒体展示)1.功率和机械效率是从两个不同方面反映机械性能的两个物理量,它们之间没有必然的联系,前者表示做功的快慢,后者表示机械对总能量的利用率。
2.机械的使用给人类带来了很多的便利,但如果不能合理地利用,也同样会给人类带来危害。
总之,我们要不断积极地去探索自然规律,并应用这些规律大胆地发明和创造,不断改善人类自己的生存,并最终达到和自然和谐发展。
【案例评析】本节课教学设计注重更多地和生活实际相联系,让学生通过学习明确机械的使用就是为了代替人力做功,鼓励学生认真了解和认识身边的机械,而且在教学过程中介绍了各种各样的机器人,调动了学生自主学习的积极性和主动性,激发了学生学习的积极性,教学设计注意体现物理学的价值,提高学生理论联系实际、解决实际问题能力,在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观形成。
本设计从学生熟悉的实例出发引导学生进一步的思考,发现问题,然后通过实例分析揭示问题的本质;学生在学习的过程中充满问题意识和创新意识,有效培养了学生的观察能力和探究问题的能力。
针对学生初学“机械效率”时,往往对概念陌生难懂,思维不通、前后矛盾,甚至与“功率”相混淆,教师利用身边常见的现象,通过分析阐述,帮助学生理解机械效率的物理含义,认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一,通过剖析额外功产生的原因,从而了解提高机械效率的办法,有效突破掌握这一概念的难点。