人教版初中物理《机械效率》优质课教案、教学设计
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教材分析
机 械 效 率
本章内容大致可以分为两个部分:第一部分主要介绍功;第
二部分主要介绍机械能。功部分主要学习做功的多少,做功的快慢,
做功的效率。机械效率是在前面简单机械和功的基础上进行得更深 一
层的学习。它与我们的生活息息相关,机械效率的概念已广泛应 用于
工作,生活和学习等方面,有必要让学生去探究,理解。
机械效率的概念涉及面广,内容抽象。教材通过生活事例:因
装修房子的需要,要把一定量沙子从一楼运往三楼。然后提出三种
方案,让学生通过计算说明那种方案较好,进而让学生明白,什
么是有用功,什么是额外功,什么是总功,什么是机械效率。认识
机械效率的物理意义和现实意义,计算公式,知道实际的机械效
率不可能是 100%,教材最后通过测斜面机械效率的探究活动,一
方面提高学生科学探究能力,另一方面,加深了学生对机械效率
的更进一步的理解,同时在探究过程中,培养学生严谨求实的科
学态度。从而增强将科学服务于人类的责任感。
教学目标
知识与技能: 1.了解什么是有用功、额外功和总功。
2.理解什么是机械效率。
过程与方法: 通过参与探究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。
情感态度与价值观 : 通过学习培养高效做事的思想和勇于探
究事实求是的科学态度。
教学重点:1.理解机械效率;2.探究斜面的机械效率。
教学难点:理解机械效率。
教学准备:长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线。
教学过程
一、复习、引入新课
复 习: 1.什么是功?功的两个主要因素是什么?
2. 将重 20 N 的重物匀速举高 2 m,人需做
多少功?
探究活动:
目的;因装修房子的需要,要把沙子从一楼运往三楼。
方案; 1.将沙子装进桶里提上三楼;
2.
将沙子装进桶里用动滑轮提上三楼;
3.
将沙子装进袋子里用动滑轮提上三楼;
问题;那种方案较好?
(已知:沙子重 100N,人的体重4 00 N,动滑轮重 10 N,
桶重 20 N,口袋重 5 N ,每层楼高 3 m)
讨论并计算:1.我们的目的是什么?那部分功对我们是有用的?
2.
为了达到目的,采用上面的三种方案人实际总共
做功各是多少?那些功人不想做,但采取这种方案
又无法避免,对达到目的来说是额外的?它们各是
多少?
3.
那种方案较好?怎样比较?
教师小结,给出有用功、总功、额外功的定义,并说明可用有用
功与总功的比值来反眏完成某任务所采取的方案的划算程度,物理
上把它叫做为机械效率。今天,我们就一起来学习机械效率。
板书课题:机械效率
二、新课学习
1. 机械效率
教师引导学生总结上面讨论的问题给出定义。
板书:有用功:我们所需要的功
额外功:我们不需要但是不得不做的功
总功:有用功与额外功之和
机械效率:有用功在总功中所占的比例
2. 公式:
由定义得公式:机械效率用字母 η 表示。
W
有表示有用功;W 总
表示总功。那么,机械效率应该怎样表示?
板书:
讨论:1.机械效率的单位是什么?
2、机械效率可能大于 1 吗?为什么?
强调: 机械效率常用百分数来表示;工作中,我们总是希望功
越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。
思考练习: 1. 有一水桶掉进了井里,现在想捞桶,有用功、额外
功、总功各是什么?若现在想用桶打水,有用功、
额外功、总功各是什么?
2、起重机把质量为 60 t的重物匀速提升了 3 m,而
他的电动机所做的功是 3.4χ10
3
J,起重机机械效
率是多少?
3. 如图,用 200 N的力将一重 250 N的物体匀速推
上长 10 m、高 6 m斜面的顶端,求斜面的机械效
率是多少?
同学们,刚才我们知道上面斜面的机械效率,任何斜面的机
械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景。
思考讨论: 斜面的额外功来源是什么?影响斜面机械效率的因素
可能有哪些?
教师引导学生提出问题: 光滑程度相同,倾角不同的斜面机械效
率是否相同?
学生大胆猜想:可能是在斜面高一定时,斜面的倾斜程度越大,
机械效率越高…
下面让我们共同来探究这个问题。
板书:探究:斜面的机械效率
3.
探究斜面的机械效率
设计实验方案:用一条长木板,一端垫高,成为一个斜面。用刻度
尺分别测出斜面的长和高,用弹簧秤分别测出物
重和沿斜面的拉力。改变所垫木块位置可改变斜面
的倾角。再设计记录数据的表格,就可完成探究目
的。
进行试验:请同学们根据本一小组的需要进一步讨论完善试验方
案,选择桌面上的器材进行实验,记录好数据。
得出结论:分析实验数据,你能得出什么结论?你还想知道些什
么,可以自己课外继续去探究。
评 估: 回想实验的过程,影响实验误差的因素是什么?
4.
完成评测练习习题
三、小结
本节课你有哪些收获?
1.
有用功、额外功、总功;
2.
机械效率:定义、公式、计算;
3.
探究:斜面的机械效率
四、板书设计
机械效率
1. 有用功:我们所需要的功
额外功:对于额外负担所不得不做的功。
总功:有用功与额外功。
2. 机械效率:有用功与总功之比
公式
3. 探究:斜面的机械效率
提出问题 猜想 设计实验方案 进行实验 分析
数据,得出结论 评估