1、机械效率教学设计教学目标:(一)知识与技能目标:1能结合实例认识有用功、额外功和总功;2理解机械效率的概念、会计算机械效率。(二)过程与方法目标: 1通过实验体验、数据分析,加深对有用功、额外功、总功的理解,培养学生设计实验方案、分析实验数据、归纳实验结论的科学素养。(三)情感、态度与价值观目标: 1在学习过程中培养发现问题、提出问题、解决问题的能力; 2培养探索自然现象和日常生活中的物理知识的兴趣; 3密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活的科学态度。教学重点:理解机械效率概念、通过实验探究发现提高机械效率的方法教学难点:设计实验方案、分析实验数据、归纳实验结论教学方法:讨论、实验探究教学
2、资源: 1三组探究滑轮组机械效率的器材:滑轮(三个,有一个较重)、钩码(200g两个)、细绳、弹簧测力计、铁架台、刻度尺 2三组探究斜面机械效率的器材:斜面、垫木、毛巾、重物、弹簧测力计、刻度尺、3多媒体课件4学生在学习过程中出现或发现的问题教学内容:一、有用功、额外功、总功、机械效率概念的理解与计算:1引入:我国的许多农村都没有自来水,人们为了食用水,要从井中打水,如图示。在这个从井中提水上来的过程中,人们对哪些物体做了功?(学生回答)这些功都是人们希望做的吗?对谁做的功才是有用的呢?2幻灯片协助展示:W有用:对人们有用的功; 对桶、对绳不做功行吗?W额外:对人们没有用但又不得不做的功; W
3、总:有用功和额外功的总和。3设G水200N G桶20N,忽略绳重,水桶被提升的高度为h=5m,求以上三功。4讨论:人们对物体做功时,希望额外功多还是少?5为了反映有用功在总功中所占的比例,物理学中引入了机械效率这个物理量。6幻灯片展示:7计算机械效率。二、探究提高机械效率的方法:(一)引入:1幻灯片展示一些机械的效率。选某一机械的效率提问:有用功占总功的_%。2在实际生活生产中,提高机械效率,是有着重要的经济意义的。那么,如何提高机械效率,这就是接下来我们要重点探讨的问题了。3回顾机械效率的计算表达式,想要提高机械效率,我们必须考虑其影响因素,据此式,同学们谈提高机械效率的方法。4具体机械有着
4、具体的方法。滑轮组和斜面是人们经常用到的两种简单机械,下面,我们就来探究提高它们机械效率的具体方法。(二)实验探究提高滑轮组和斜面机械效率的方法:1给出滑轮组的组装图,问:(1)理论回顾;(2)我们需先明确有用功和额外功;(3)总功怎么测? (4)采取哪些措施可能可以提高机械效率?2给出斜面的组装图,问与上同样的问题。3同学们分组动手实验,测量机械效率。记录实验数据,计算机械效率,分析实验数据,得出实验结论,老师巡视指导。4学生展示实验数据,得出实验结论。(三)实验结论总结:1提高滑轮组机械效率的方法:增加被提升物体的重量、使用较轻的动滑轮、设法减小绳和轮之间的摩擦。2提高斜面机械效率的方法:
5、减小斜面的粗糙程度、增加斜面的倾斜程度。(四)实验结论延伸:1综合各种机械,额外功主要来自于哪些方面:克服机械自身重力做功;克服摩擦做功。2提高各种机械的效率的常用方法:(1)改进结构,使它更合理、更轻巧; (2)注意保养、定时润滑、使机械运转良好。3不同机械可能还有其他不同的方法。(具体问题具体分析)三、本节总结:(通过这节课的学习,你有何收获?)1有用功、额外功、总功、机械效率的理解与计算;2滑轮组、斜面额外功的来源;3如何测量滑轮组、斜面的机械效率;4提高机械效率的方法。5在实验设计、数据分析、归纳结论上得到了培养。四、课堂练习:为了将某一重物提升一定高度,不同的人根据不同条件可以采用不
6、同的机械,下列机械中,一般情况下,机械效率最高的是 ( )A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 滑轮组 D. 斜面五、课后延伸:为什么增加斜面的倾斜程度,可以提高斜面的机械效率?机械效率学案一、有用功、额外功、总功、机械效率概念的理解与计算:1思考:我国的许多农村都没有自来水,人们为了获得饮用水,要从井中打水,如图示。在这个从井中提水上来的过程中,人们对哪些物体做了功?这些功都是人们希望做的吗?对谁做的功才是有用的呢?2设G水200N G桶20N,忽略绳重,水桶被提升的高度为h=5m。 求:(1)W有用 (2)W额外 (3)W总3机械效率的计算表达式:4计算刚才提水过程中的机械效率。二、探究提高机
7、械效率的方法:1思考: ,根据机械效率的计算公式,谈谈提高机械效率的理论方法。FGhs2如图,在利用滑轮组提升重物时: (1)W有用_(2)W额外的来源:(3)W总_ (4)机械效率的计算表达式:3如图,在利用斜面提升重物时: FLhG (1)W有用_(2)W额外的来源:_(3)W总_ (4)机械效率的计算表达式:4实验探究提高机械效率的具体的方法: (1)滑轮组:实验次数钩码重G/N提升高度h/cm有用功W有用/J拉力F/N拉力距离s/cm总功W总/J机械效率123你的结论:(2)斜面:实验次数斜面陡度物重G/N斜面高度h/cm有用功W有用/J拉力F/N斜面长度L/cm总功W总/J机械效率123你的结论:5方法总结:(1)提高滑轮组机械效率的具体方法:(2)提高斜面机械效率的具体方法:(3)对于一般机械而言,额外功的主要来源:(4)对于一般机械而言,能提高机械效率的方法:三、课堂训练:为了将某一重物提升一定高度,不同的人根据不同条件可以采用不同的机械,下列机械中,一般情况下,机械效率最高的是 ( )A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 滑轮组 D. 斜面四、课后延伸:1. 为什么增加斜面的倾斜程度,可以提高斜面的机械效率?2. 谈谈在本节课中你的收获。