机械效率教案

机械效率教案 第十二章 简单机械 第三节 机械效率 【教学目标】 知识与技能 1(知道有用功、额外功、总功。 2(理解机械效率，会计算机械效率。 3(会测定滑轮的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。 4(知道提高机械效率的意义和主要方法。 过程与方法 1(从生活实际出发，培养探究物理知识的兴趣以及深入认识事物的能力。 2(亲身经历测量滑轮机械效率的过程，通过参与探究影响机械效率因素 的活动，学习拟定简单的科学探究和实验方案，并培养自主合作 探究的能力。 3(学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律。 情感、态度与价值观 1(使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有将科学技术应用于日常生活 的意识。 2(让学生学会关注生活中各种机械的效率，具有用机械效率来评价机械性能的意 识，认识提高机械效率的经济意义和社会意义，培养学生节约能源意识和环保 意识。 3(通过探究活动，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。 【教学重难点】 重点: 1(能结合具体机械说出什么是有用功、额外功、总功。 2(理解机械效率。 3(探究滑轮的机械效率。 难点:1(能结合具体机械说出什么是用功、额外功、总功。 2(理解机械效率。 3(会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法。 【教学准备】或【实验准备】 教师用:多媒体课件、两个滑轮、四个钩码、细线、木直尺支架、弹簧测力 计。 学生每组:两个滑轮、四个钩码、细线、木直尺支架、弹簧测力计。 【教学过程】 主 要 教 学 过 程 教学内容 教师活动 学生活动 【出谋献策】 我们家想把房间学生搜集办法:把一、创设情装修一下，需要把沙沙子装入桶中，人直接景，引入新课 子运到三楼。请同学提桶上楼;用定滑轮把 们根据需要，选择器沙子拉到楼上;用动滑 械帮助解决这个问轮把沙子拉到楼上;用 题，看看哪个小组想滑轮组把沙子拉到楼 的又快又好, 上…… 【揭示课题】 同学们这么快想出这么多办法，可以看 出同学们分析解决问题的效率很高，可以看 出同学们学习的效率很高，学习的效率可以 从一方面反映学习的好坏，刚才大家想的办 法中使用了很多机械，那要想反映机械性能 的优劣就可以用机械效率。这节课我们就来 探究机械效率的有关知识。 ,意图:引起学生的学习欲望～体现知 识来源于生活～生活处处有物理知识。, 二、合作探过渡:刚才大家想了那么办法，其中有些使 究，建构知识 用了机械。 【提出问题】 不使用机械直接提升物体做的功，与使 用机械提升物体时做的功相同吗, 下面我们用实验模拟提升重物。 (一) 【探究实验】——使用动滑轮是否省功 有用功 1(如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢匀速地 额外功 提升一定的高度，计算拉力所做的功。 总功 2(如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮 将同样的钩码缓慢匀速地提升相同的高度，计算学生小组交流讨 拉力所做的功。 论:要测量拉力和运动 请各小组讨论一的距离，用弹簧测力计 下需要测量哪些量，竖直向上匀速拉动测 用什么测量工具，怎量拉力、用木直尺测量 样测量, 距离(注意做好标记)。 明确实验目的和 做法，小组合作进行实 验。 各小组交流研讨: 提问:这两次拉力所做的功一样吗,为什使用动滑轮时做的功较 么, 多，是由于滑轮本身所 【结论】使用动滑轮不省功。 受的重力以及摩擦等因 【推论】使用任何机械不省功。(功的原理) 素的影响。 学生阅读课文，完,设计意图:培养学生小组合作实验能 成问题导学内容: 力和分析归纳能力、语言表达能力。, 1(在上面实验中～无 【问题导学、引领认知】 论是否使用滑轮～钩码 都被提升了～这部分功请大家阅读课文，完成问题导学内容。 是为达到目的必须做 有用功(w有):为达到目的必须做的功 。 的功～叫做有用功～用 额外功(w额):没用的但又不得不做的功。 w表示。 有 2(若用滑轮组提升钩总功(w总):有用功与总功之和。 码～还不得不克服动滑 W= W， W 轮本身所受的重力以总有额 及摩擦力等因素的影,设计意图:培养学生自主学习能力和响而多做一些功～这部 分析归纳能力、语言表达能力。, 分功是没有用但不得 不做的功～叫做额外【深化认识】——分清三种功 功～用w表示。 额1(用水桶从井中提水时，所做的有用功3(有用功与额外功之 和是总共做的功～叫做是对水做的功，额外功是对桶做的功，总功 总功～用w表示。三总是 拉力所做的功 ; 者关系:w= w，w。 总有额 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，有用功是对桶做学生思考回答。 的功，额外功是对水做的功，总功是拉力所 做的功。 过渡:下面是大家想出的办法中的其中 三种，哪种办法好呢, 【算一算】分别算出下面三种方法中的有用 (二)机械效功、额外功、总功。(不考虑摩擦和绳重) 率 沙子重 100 N 沙子重 100 N 沙子重 90 N 学生分组计算功。 方法一 方法二 方法三 体重400 N 桶重 20 N 动滑轮重10 N 口袋重5 N 【比一比】从功的角度分析比较哪种机械性 能好呢, 情境一:有用功相同，额外功不同 学生比较:有用功 方法一 方法二 相同时，额外功越少越有 600 J 600 J W 好。 W额 180 J 90 J W总 780 J 690 J 情境二:额外功相同，有用功不同 学生比较:额外功 方法二 方法三 相同时，有用功越多越 好。 W有 600 J 540 J W额 90 J 90 J W总 690 J 630 J 学生交流比较方 情境三:有用功不同，额外功不同 法:用有用功在总功中 方法一 方法三 所占的比例，这个比值 W有 600 J 540 J 越大越好，方法三好。 W额 180 J 90 J W总 780 J 630 J 学生阅读课文，完W 有 76.9% 85.7% W总1(定义 成问题导学内容: 1(将有用功跟总功的 2(公式 比值叫做机械效率～用【问题导学、自主学习】 符号η表示。 请大家阅读课文，完成问题导学内容。 定义:有用功跟总功的比值叫做机械效率， 2(机械效率公式表示 用符号η表示。 W 有, 为,WW总有 公式: η,1 ,,W总 3(机械效率通常用百 说明:机械效率反映反映了机械性能的 分数表示～没有单位～ 优劣。 有用功总小于总功～所 ,设计意图:利用三种情景层层深入的 以机械效率总小于 引导学生分析数据得出比较机械性能优劣的 1 。 三种方案～从特殊过渡到一般～建立机械效 阅读例题、分析题 率的概念，使机械效率的概 意。 念的建立水到渠成～突破教交流:要有计算公 式，有代入数据的过学难点。, 程，代入的数据要加单 【典例剖析】 位，最后出结果。 写出解题过程(一 学生板演)，得出 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升 44%。分析比较，对,, 3m，而它的电动机所作的功是3.4×104J,起 自己的计算过程进行 重机的机械效率是多少, 整理。 学生研讨:44%的物理意 提问:解答物理计算题的有哪些基本要义:有用功在总功中占 的比例为44%。 求, 【想一想】机械效率44%表示什么意思, 【练一练】 1. 关于机械效率，下列说法中正确的是( ) 学生思考、解答、 A.做功越多，机械效率一定越高 交流展示。 B.单位时间内做功越多，机械效率一定越高 C.省力越多的机械，机械效率一定越高 D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率 一定越高 2.请计算出你们小组用动滑轮提升钩码时的 机械效率。