《機(jī)械效率》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　�。ㄒ唬�、知識(shí)與技能

　　1.知道利用斜面拉物體時(shí)，有用功與總功的計(jì)算方法，會(huì)計(jì)算斜面的機(jī)械效率。

　　2.會(huì)測(cè)定斜面的機(jī)械效率，并會(huì)運(yùn)用控制變量法的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。

　　3.知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。

　�。ǘ�）、過(guò)程與方法

　　1.從生活實(shí)際出發(fā)培養(yǎng)探究物理學(xué)的有關(guān)知識(shí)的興趣以及深入認(rèn)識(shí)事物的能力。

　　2.親身經(jīng)歷測(cè)量斜面機(jī)械效率的過(guò)程，通過(guò)參與探究影響斜面的機(jī)械效率因素的活動(dòng)，學(xué)習(xí)擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案，并培養(yǎng)自主合作探究的能力。

　�。ㄈ�）、情感態(tài)度與價(jià)值觀

　　1.讓學(xué)生學(xué)會(huì)關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機(jī)械的機(jī)械效率，具有用機(jī)械效率來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)械的意識(shí)。

　　2.通過(guò)探究活動(dòng)，進(jìn)行充分的交流與合作，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。

　　二、教學(xué)重點(diǎn)

　　1. 理解機(jī)構(gòu)效率

　　2. 探究斜面的機(jī)械效率

　　三、教學(xué)難點(diǎn)

　　理解機(jī)械效率

　　四、教學(xué)方法

　　講授法、討論法、探究實(shí)驗(yàn)法等

　　五、教學(xué)準(zhǔn)備

　　彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長(zhǎng)方體鐵塊、砝碼。

　　六、學(xué)情分析

　　1.本節(jié)課首先通過(guò)具體的情景讓學(xué)生知道有用功、額外功、總功；在此基礎(chǔ)上理解機(jī)械效率，并通過(guò)探究斜面的機(jī)械效率，加深機(jī)械效率的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)機(jī)械效率的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對(duì)效率問(wèn)題在更廣闊的背景下有個(gè)初步的概念，使學(xué)生把物理學(xué)習(xí)與自己的生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，具有于任何事情都要注意效率的科學(xué)態(tài)度。

　　七、教學(xué)過(guò)程

　　一、引入有用功、額外功、總功

　　師：我們學(xué)校旁有一座私人住宅正在建造中，現(xiàn)在需把100 N重的砂子運(yùn)到6 m高的樓上。想想看，有哪些方法，可以把砂子運(yùn)上去？

　　在投影儀上映出下圖：

　　生：可以把砂子裝在桶里或裝在袋子里，人提上去�？梢杂闷鹬貦C(jī)吊上去。還可以用動(dòng)滑輪或滑輪組等簡(jiǎn)單機(jī)械將砂子運(yùn)上去。

　　師：同學(xué)們回答得都很好。我們可以有許多辦法將砂子運(yùn)上樓。

　　現(xiàn)在我們選取其中的一種做個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)大家討論。（電腦模擬動(dòng)畫(huà)）

　　這是一個(gè)利用滑輪組提升砂子的裝置圖，請(qǐng)觀察和思考：

　　1. 幾段繩子承擔(dān)物體和滑輪的總重？

　　2. 砂子升高h(yuǎn)，繩子末端移動(dòng)的距離s是多少？

　　3. 把100 N重的砂子運(yùn)上6 m高的樓上，需要做多少功？

　　4. 通過(guò)滑輪組，繩子末端用了40 N的拉力將砂子運(yùn)上去，實(shí)際做了多少功？

　　5. 想一想，這兩個(gè)功為什么不相等？

　　在投影儀上映出學(xué)生討論的結(jié)果。

　　生：提砂子上樓時(shí)也要把桶、動(dòng)滑輪提上去，還要對(duì)桶和動(dòng)滑輪做功；另外繩和滑輪之間還有摩擦，也需要做功。

　　師：我們的目的是把砂子運(yùn)上樓，所以把100 N重的砂子運(yùn)到6 m高的樓上，無(wú)論采取哪種方法都必須做的功，這是有用的功。用滑輪組將砂子運(yùn)上去，在完成運(yùn)砂子的同時(shí)，還不得不對(duì)桶和動(dòng)滑輪也做了功，此外還要克服各種摩擦做功，這部分對(duì)砂子提上樓沒(méi)有用，但又不得不做的功，是額外功。

　　板書(shū)：

　　（一）有用功、額外功、總功

　　有用功：在工作時(shí)，對(duì)人們有用的功。

　　額外功：在工作時(shí)，對(duì)于額外負(fù)擔(dān)所不得不做的功。

　　總功：有用功與額外功的和。

　　練習(xí)：

　　用桶從井中提水的時(shí)候，對(duì)　　　做的功是有用功，對(duì)　　　做的功是額外功。

　　如果桶掉到井里，從井里撈桶時(shí)，撈上來(lái)的桶帶有一些水，這時(shí)對(duì)桶做的功是　　　功，對(duì)水做的功是　　　功。

　　二、引入機(jī)械效率

　　1. 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（共20個(gè)小組，分2個(gè)內(nèi)容，每10個(gè)小組做1個(gè)內(nèi)容，2個(gè)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)。）

　　測(cè)定：把重G =1.5 N的木塊，提高到h =0.2 m的高度時(shí)，

　�、偻ㄟ^(guò)一定動(dòng)滑輪組所做的有用功、總功。

　�、谕ㄟ^(guò)兩定兩動(dòng)滑輪組所做的有用功、總功。

　　每個(gè)實(shí)驗(yàn)的記錄結(jié)果選1～2組，在投影儀上映出進(jìn)行分析。

　　2. 討論與分析

　�。�1）有沒(méi)有一種簡(jiǎn)單機(jī)械只做有用功，不做額外功？

　�。�沒(méi)有）

　　（2）使用不同的簡(jiǎn)單機(jī)械做功，完成相同的有用功時(shí)，所做的總功是否相同？這說(shuō)明什么？

　�。ú煌�）（這說(shuō)明額外功不同）

　�。�3）額外功在總功中占的比例越多越好，還是越少越好？

　�。ㄔ缴僭胶茫�

　　師：一定的總功中，額外功少意味著什么？

　　生：有用功多。

　　師：在使用機(jī)械時(shí)我們最關(guān)心的是所做的這些總功中，有用功究竟占了多少。 為此我們引入一個(gè)新的物理量， 叫做機(jī)械效率。

　　八：板書(shū)設(shè)計(jì)

　　1.機(jī)械效率的定義：有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。

　　2.機(jī)械效率的公式：