《机械效率》教学设计一、教学目标(一)知识与技能1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。2.明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。3.能设计实验,测定某种简单机械的机械效率。(二)过程与方法1.通过探究使用动滑轮的特点,知道使用机械就要做额外功。2.通过实验与讨论,认识提高机械效率的主要方法。(三)情感态度与价值观知道提高机械效率的实际意义和方法,有合理改进机械、提高效率的意识,增强将科学服务于人类的责任感。二、教学重难点本节内容由“有用功和额外功”“机械效率”两部分构成,机械效率是本节教学的重点。教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功,使学生真正认识机械效率的含义。测量滑轮组的机械效率是本节的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程,如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程,激发学生的学习兴趣,同时增加他们的实践体验。重点:机械效率的概念和有关计算。难点:测量滑轮组的机械效率。三、教学策略以“利用动滑轮提升重物”为背景,提出问题:动力对绳子做功等于动滑轮提升重物所做的功吗?让学生猜测并设计实验来验证自己的猜想。学生经过数据分析后发现,动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。进一步分析讨论,引出有用功、额外功和总功,以及它们之间的关系和效率的概念。通过理解、运用机械效率解决实际问题,认识到提高机械效率的两种方法:减小额外功和增加有用功。在讨论了怎样提高机械效率的问题之后,把效率问题延伸到学生的学习和生活中。四、教学资源准备多媒体设备、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课(5分钟)同学们!能告诉我那位同学学习成绩最好?我们要向他学习。他学习好说明他学习很努力,并且学习效率很高。我们使用机械(杆杠、滑轮、大型机器等)时,也会涉及到机械效率,这节课我们就来学习第十二章第3节机械效率。请两位同学到讲台上测量:直接提升两个钩码拉力做的功和利用动滑轮对两个钩码拉力做的功(两次提升钩码的高度相同)是否相同?要测量哪些物理量?观看起重机图片。学生思考。要测量拉力F的大小和绳子自由端通过的距离。学生代表做实验。创设真实的情景,容易激发学生兴趣,顺利进入教学。通过讨论,为下面学习有用功与额1图1外功做好铺垫。新课教学(30分钟)一、有用功和额外功结合用动滑轮提升钩码,思考:1.直接提升钩码和利用动滑轮提升钩码中,对哪些物体做了功?2.无论用不用动滑轮,都必须做的功是对什么做的功?3.在这两种不同的方法中我们不愿做但又不得不做的功是什么?板书:为了满足人们需要所做的功为有用功W有,克服滑轮的重力和摩擦力所做的功(人们不需要但又不得不做的功)为额外功W额,有用功和额外功之和(动力所做的功)为总功W总。W总=W有+W额练习1、用水桶从井中提水时,所做的:有用功是,额外功是,总功是;2、如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来的桶里带了一些水,所做的:有用功是,额外功是,总功是进一步思考并回答。学生思考回答理解有用功、额外功和总功。并会判断有用功、额外功和总功。通过图片让学生更加容易理解。2二、机械效率工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。计算公式:三者之间的关系:注意:对于实际机械,由于总是有额外功存在,η<1。组织学生讨论:1.机械效率有单位吗?2.为什么机械效率没有大于1的?通过多媒体展示例题:例题起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4X104J,起重机的机械效率是多少?g取10N/kg经过讨论回答:机械效率没有单位,总小于1,用百分数表示。意在练习机械效率公式的应用、使学生加深认识有用功、额外功和总功的概念。学生解题锻炼分析实际问题的能力。培养学生理论联3(1)组织学生分析、讨论、计算(2)展示学生解题过程(3)总结、评价如何测量滑轮组的机械效率:1.实验原理:2.器材:刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲...