资源描述
9.6 机械效率
1、教 学 目 标：
1)．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总进行有关计算，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。
2)．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，深入认识事物的能力。
（2）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、态度与价值观目标
（1）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。
（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。
2、学生分析：
学生在前一节的学习中已对“功”有一定的认识，并且在日常生活、学习中也体会到“效率”的问题，为这节教学的开展和知识的理解奠定一定的基础。
3、教 具：
学生用实验器材：小桶、沙（10N）、滑轮、细绳、弹簧测力计、铁架台、刻度尺、塑料袋、斜面、方木块、毛巾、棉布、砝码。
老师用实验器材：一大桶沙、弹簧测力计、细绳、铁架台、刻度尺、斜面、方木块。
4、教学过程分析和设计
设计内容
设计意图
活动层面
教材处理
师生活动
引入
情景：老师先用一大桶装满沙子，沙子上面放上课本，把桶放在课室门口，上课后故意让两名学生帮忙抬进来。
教师拿了课本后，告诉学生这桶沙子暂时不用，又让两名学生抬出门口。
学生为两名同学白费大量功夫而抱不平。
教师借机引入课题。
板书：机械效率
由情景引起学生的注意，让学生感到“大材小用”，从而引入“效率”的问题。
认知
层面
动脑想办法
动手搞探究
一、 有用功、额外功和总功
1、提出问题：有什么办法将课室门口的沙子运上教学楼顶楼？那种办法较好？（直接拿着桶从楼梯走上去、用动滑轮、定滑轮拉上去、用袋子装着直接从上面吊上去等）
2、探究实验：让学生用评选出的几个可行方案（用动滑轮、定滑轮拉上去、用袋子装着直接从上面吊上去等），测出将沙子(G=10N)提高(h=1m)所做的功。
向学生提供探究器材：弹簧测力计、铁架台、刻度尺、滑轮、细绳、10N沙子、小桶、塑料袋，并要求学生以小组为单位，测量选出的部分方案中所需做的功W2（测量所需的拉力F和拉力通过的距离s，再用公式W2=Fs求出）。
3、引导学生分析、比较各个方案所做的功(W2=Fs)跟需要对沙子做的功（W1=Gh=10J），通过比较数据了解使用机械做功比需要做的功要大 ，从而引出有用功的概念。
4、通过分析W2和W1的差别，引导学生分析其中原因(对桶、滑轮做功；克服摩擦做功等) ，从而引入额外功和总功的概念
5、思考：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
以小组为单位展开讨论，然后各组提交方案，教师精选部分典型跟学生交流，通过论述，评出可行方案。
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教师引导学生尝试设计实验过程,并分组进行实验,每组选择其中一个方案进行探究。
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教师巡视指导。
教师将各组实验数据板书，引导学生分组分析讨论实验数据，由教师引入有用功的概念。
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教师提出问题，由学生分组讨论做功差别的原因，
教师引入额外功和总功的概念。
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教师个别提问学生，进行点拨。
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让学生开动脑筋，调动学生学习积极性，培养分析能力，开阔他们的视野。
通过探究实验，加强学生动手操作能力，让学生练习功的测量，从而巩固对功的理解，并且初步认识到利用各种机械所做的功有所不同。
培养学生分析数据的能力。
对使用机械做功的情况作深入的认识。
加深学生对有用功和额外功的理解。
认知
层面
认知
层面
认知
层面
认知
层面
认知
层面
切入主题
二、机械效率
1、结合课前的情景和探究实验中的数据，并在有用功、总功的基础上算出各种办法中有用功在总功中占的百分比，从而引入机械效率的概念（有用功跟总功的比值）、公式（η=W有用/W总）。教师并指出：机械效率没有单位；通常用百分数表示。
2、教师引导学生讨论机械效率可不可能等于或大于1(有用功总小于总功，所以机械效率总小于1)
3、【练习】：
(1).某起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
(2). 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？
4、向学生介绍一些机械的机械效率：
起重机：40%－50%；滑轮组：50%－70%；抽水机：50%－80%
柴油机：28%－40%
教师把学生带入课前情景，由学生讨论做功的不同效果，教师引入机械效率的概念。
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教师提出关于机械效率的大小问题，由学生分析和总结。
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第一题由学生讨论，第二题学生边思考，边作答，教师强调解题的格式。
引导学生阅读课文。
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使学生认识到做功是有效率的；通过计算，加深对机械效率的理解。
进一步加深对机械效率的理解。
培养学生的解题能力。
扩展学生视野。
认知
层面
认知
层面
元认知层面
认知
层面
动手探究
三、探究 ：斜面的机械效率1、先让学生猜想：使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？
2、学生自主探究：斜面的机械效率
提供器材：斜面、方木块、刻度尺、弹簧测力计、毛巾、棉布、砝码。
要求：小组讨论，设计实验的方案。选择桌面上的器材进行实验。
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)
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.
教师提出问题，让学生提出自己的想法，教师将学生的猜想板书。
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学生分组对所提出的猜想进行实验，尝试自主探究。同时设计表格记录数据。
教师巡视纠正实验中所存在的问题。
引导学生对所做探究试验进行评估，反思实验中出现的情况。
展示动画FLASH
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教师强调学生讨论，交流，归纳总结影响斜面机械效率的因素。
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锻炼学生的联想思维能力
培养学生探究能力，提高学生的创新思维能力。
培养学生分析数据，归纳概括能力。
通过交流与合作，培养学生团结合作精神。
认知
层面
认知
层面
认知
层面
认知
层面
拓展
知识
四、提高机械效率
1、提高机械效率的意义：减少能耗，降低生产成本。
2、引导学生从理论到实际，分析提高机械效率的方法。指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。（改进机械结构，对机械经常保养，减小摩擦等）
师生交流，合作。
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学生联系生活实际进行思考，分组发表意见。
教师点评、总结归纳。
开拓学生思维，使学生具有环保意识。
理论联系实际，培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识。
认知
层面
认知
层面
小结
让学生分组讨论，总结本节学到了什么知识，有哪些收获？
学生自己归纳总结，分小组发言，教师对学生归纳发言较好的给予表扬，并指出其中的不足。
展示多媒体辅助教学课件
让学生有表现自我的机会，并且发现学习过程中出现的问题，从而获得教学效果的反馈。
元认知层面
布置作业
列举生活中你使用的部分机械，想想：是否存在机械效率的问题？怎样提高机械效率？并结合自己的学习实际，如何提高学习效率？
展示多媒体辅助教学课件
让学生将所学知识应用到生活中去。拓展学生的思维能力。
元认知层面
板 书：
人们使用机械做功
有用功
总功
额外功
机械效率
定义
公式：
总小于1
通常用百分数表示
提高机械效率的意义和方法
第二节 机械效率
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