【教學目標】
1. 知識與技能
1. 了解如何估算借助斜面拉動物體時的有用功和總功，并計算斜面的機械效率。
2.測量斜面的機械效率，并采用受控變量法的實驗方法進行探索性實驗。
3、了解提高機械效率的意義和主要技術。
2、流程與技巧
1、從生活實際出發，培養探索化學相關知識的興趣和深入理解事物的能力。
2.體驗斜面機械效率測試的過程，通過參加探究影響斜面機械效率的激勵因素的活動，學會制定簡單的科學探究計劃和實驗方案，培養獨立思考的能力合作探索。
3. 情感、態度和價值觀
1、讓中學生學會關注生產、生活中各種機械的機械效率，具有以機械效率評價機械的意識。
2、通過探究活動，充分交流合作，培養中學生嚴謹求實的科學心態和團結合作的科學精神。
【實驗教具】
中學生實驗器材：彈簧測力計、秤、木斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方鐵塊、長方石、砝碼。
教師實驗設備：設備同上。
軟件：Flash 講義。
【教學流程】
1.創設情境，汲取新教訓
師：工人把重物吊到高處時通常采用什么方法？
健康：用木板搭建一個斜面，用來推或拉重物。
老師：你為什么這樣做？
生：由于有坡度可以省力。
師：斜面機是一種省力的機器，在日常生活中有很多用途。 你見過什么樣的斜面？
學生：蜿蜒的路是一個大坡。 （大屏幕）
師：還有嗎？
盛：我們騎車下坡時斜面機械效率實驗，走S形路線比較容易。 借助斜坡也省力。
師：這條蜿蜒的山路看起來像S形嗎？
師：橋面也是斜坡，但是路越高，橋就越長。 （大屏幕）
師：既然用斜面可以省力，那能省力嗎？
學生：不能。 因為使用任何機械都不能省工。
師：說得好。 事實上，使用任何機器都不可避免地會做一些額外的工作，這樣有用的工作總是大于總的工作。 有用功與總功的比值就是機械效率。 我們用它來描述機械工作的效率。 機械效率下降的原因是什么？ 它的省力和它的機械效率有關系嗎？
2、合作交流、分析研究
1.問一個問題：
師：本課我們將探討斜面的機械效率。
師：我們利用斜面做作業的目的是把物體提升到一定的高度。 我們不是把它舉起來，而是沿著斜坡拉上去斜面機械效率實驗，省力。 演示：看這里，沿斜面拉物體時，什么是有用功？ 總功績有哪些？ 如何估算斜面的機械效率？
健康：克服物體重量所做的功
這是有用功，是拉力所做的功
是總的工作。
師：我們需要什么檢測設備？ 需要檢測哪些化學量？
健康：需要彈簧測力計和秤。測量物體的重力
，坡度高度
，拉
, 斜角寬度
。
斜面機械效率：
（大屏幕）
師：你打算怎樣檢測拉力的大小？
生：用彈簧測力計鉤住物體，沿斜坡勻速向下拉，讀取測力計的讀數即為拉力的大小。
師：既然你知道了如何測試斜面的機械效率，朋友們猜猜斜面的機械效率可能與什么原因有關呢？
2.猜測：
健康：斜坡的機械效率可能與斜坡的高度、斜坡的寬度、傾斜程度、斜坡的坡度、斜坡的粗糙度以及被拉物體的重力有關。 （大屏幕）
師：你能說說你的猜測依據嗎？
盛：我覺得可能和斜面的粗糙度有關。 斜面越粗糙，克服摩擦力所需做的額外功就越多，機械效率就越低。
師：有道理。 摩擦力是影響機械效率的重要因素。 摩擦力越大，做的額外功就越多，機械效率就越低。
盛：我覺得可能和斜面的傾斜度有關。 斜面的傾斜度越大，能夠提升的物體就越高，機械效率也就越高。
盛：我覺得可能和坡度有關系。 坡度越大，坡度的機械效率越高。
盛：我覺得可能和物體的重力有關，物體越重，機械效率越高（或越低）。
盛：我覺得可能和斜面的寬度有關。 斜面越長，克服摩擦力所做的功就越多，機械效率就越低。
盛：我覺得可能和斜面上物體的壓力有關。 壓力越大，機械效率越低（或越高）。
盛：我覺得可能和坡的高度有關。 斜率越高，有用功越多，機械效率越高。
師：很好。 我的朋友們推測了很多原因，并且他們都證明了他們的解釋。 我們能否在這個誘因中結合類似的誘因來簡化問題呢？ 誰會說？
盛：我覺得坡度和坡度可以結合起來。
師：坡度和坡度是同一個意思嗎？
學生：我認為物體在斜面上的壓力和物體的重力可以結合起來。
老師：物體越重，斜面上受到的壓力就越大，所以我們把它們合并成重力，因為壓力不容易檢測到。
盛：我覺得斜坡的高度和寬度也可以組合成斜坡的坡度。 由于高度是固定的，只改變寬度或者固定寬度只改變高度，就相當于改變了斜坡的坡度，效果是一樣的。
師：有道理，你能來給我們演示一下嗎？
學生：示范并解釋。 如果斜坡的寬度固定，只改變斜坡的高度，則斜坡的傾斜度發生變化； 如果斜坡的高度固定，只改變斜坡的寬度，則斜坡的坡度也會改變。 這兩種方法所達到的療效是相同的。
師：這兩種方法都是改變坡度的。 但哪種方式更容易呢？
健康：固定高度，更容易改變坡度的厚度。
師：根據同事們的討論結果，合并后，有多少因素影響斜面的機械效率？
健康：斜坡的傾斜度、斜坡的粗糙度、物體的重力。 （大屏幕）
3、設計：
師：證明朋友的猜想是否正確的最好方法就是做實驗，因為實驗是檢驗真理的唯一標準。 而在做實驗之前，我們首先要設計好實驗方案，因為只有這樣實驗才能有條不紊地進行。
師：當一個數學量與多個誘因相關時，我們應該用什么方法來考察？
生：控制變量法。
師：當一個量與多種誘因相關時，探索其中一種誘因時，必須控制其他誘因。 這就是控制變量的方法。 因為探索的動機很多，而我們的時間又有限，所以每個組的朋友只能探索自己比較感興趣的一個問題。每個組的討論，我都會分成小組，請各組的主任來討論。分發實驗報告表。 寫出每個人的設計方案，畫出實驗圖例和實驗表。
學生設計實驗，教師檢查。 發現問題及時提供幫助。
4. 顯示兌換結果：
學生1：探索斜面機械效率與斜面傾斜度的關系時，控制斜面的粗糙度和物體的重力，改變斜面的傾斜度。 分別做慢速、陡峭和最陡三遍。 這是我們的設計方案圖和表格。
師：大屏幕上會顯示方案一。 （指出素材并選擇其中之一）（動畫和表格）
附表1：
實驗次數
坡度 坡度
斜角材料
坡高
/米
卡車重量
/N
有用的工作
/J
斜角寬度
/米
拉
/N
總工作量
/J
機械效率
1
慢點
木板
2
更陡峭
木板
3
最陡的
木板
學生2：探索斜坡的力學效率與斜坡的粗糙度之間的關系時，控制斜坡的坡度和物體的重力，改變斜坡的粗糙度。 在浴巾、木板、玻璃斜面上各做三遍。 這是我們的方案圖和表格。
師：大屏幕上會顯示方案2。 （動畫和形式）
附表格2：
實驗次數
坡度 坡度
斜角材料
坡高
/米
卡車重量
/N
有用的工作
/J
斜角寬度
/米
拉
/N
總工作量
/J
機械效率
1
更陡峭
浴巾
2
更陡峭
木板
3
更陡峭
玻璃
學生3：探索斜面的機械效率與物體重力的關系時，控制斜面的傾斜度和粗糙度到一定程度，改變物體的重力，使用打火機、較重、最重物體的三倍。 這是我們的方案圖和表格。
師：出示方案三。 （還要指出的是，素材可以任意選擇）（動漫和表格）
附表3：
實驗次數
坡度 坡度
斜角材料
坡高
/米
卡車重量
/N
有用的工作
/J
斜角寬度
/米
拉
/N
總工作量
/J
機械效率
1
更陡峭
木板
較小
2
更陡峭
木板
通常
3
更陡峭
木板
最大限度
5.進行實驗：
師：計劃已經擬好了。 下面我們就開始實驗吧。 朋友一邊做實驗一邊記錄數據。
學生：做個實驗。 老師檢查。 發現問題及時幫助。
6.分析論據，得出結論
老師：你的實驗做完了嗎？ 完成的。 把你的數據和推論帶到上面來展示，讓你分享你的實驗結果。 哪一組先出現？ 我們先以小組的形式出發吧。
學生：展示實驗。 先把實驗報告帶到展臺上展示，然后由朋友做演示，由朋友講解。
學生1：我們正在探索斜面的機械效率與傾斜度之間的關系。我們首先測量了一個物體的重量
，包含在表中。 實驗時我們選擇斜面，先讓斜面的斜度較小，將物體沿斜面勻速拉上斜面，讀取拉力的大小
，輸入表格，然后使用比例尺測量坡度的寬度
和身高
也單獨列入表中。 然后逐漸減小斜坡的傾斜度，以同樣的方式重復實驗兩次。最終的計算速度很慢
是**，當它更陡的時候
是＊＊，最陡的時間
為了**。 所以我們得出的推論是：斜面的傾斜度越大，機械效率越高。
師：太好了，講得這么詳細。 為他們鼓掌。
師：其他小組探討機械??效率與傾斜度關系的推論和他們的推論一樣嗎？
盛：我們選擇了浴巾的斜度，也得到了同樣的推論。
師：下面哪一組上場表演？
學生2：我們組正在探索斜坡的力學效率與斜坡粗糙度的關系。控制斜坡的傾斜度與物體的重力一致，也先測量物體的重力
，包含在表中。 實驗時，先在木板表面鋪一塊浴巾，將物體沿浴巾的斜面勻速拉上斜面，記錄拉力
尺寸，輸入表格，用刻度尺測量斜角的寬度
和坡高
分別包含在表中。 然后在木坡和玻璃坡上重復前面的實驗。最后計算在毛巾表面的時間
對于＊＊，當在板面上時
對于**，當在玻璃表面上時
對于**，我們得出結論：坡度越粗糙，坡度的機械效率越低。
師：其他小組探索這個誘因得到的推論是否一致？
學生3：我們正在探索斜面的機械效率與物體重力之間的關系。控制斜面的傾斜度與斜面的粗糙度相同。 首先，測量鐵塊的重力并將其放入桌子中。 沿斜坡勻速拉上斜坡。 將測得的拉力記錄在表中，同時測量坡度的寬度
和坡高
，也包含在表中，然后逐漸在鐵塊上添加重物，以改變物體的重力，重復前面的實驗。最后，當較輕的時候
對于＊＊，較重時
對于＊＊，在最重的情況下
**.這三次
近似相等，因此在偏差范圍內，我們可以推斷斜面的機械效率與物體的重力無關。
老師; 我的朋友們都說得很好。 總結一下朋友的實驗推論。 我們可以得出結論，影響斜面機械效率的因素只有兩個，即斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度。 特定的關系如何才能被認為是緊密的？
健康：當斜面粗糙度一定時，斜面的傾斜度越大，斜面的機械效率越高。
生：當坡度一定時，坡度越粗糙，坡度的力學效率越高。
健康：斜面的傾斜程度與物體的重力無關。
師：說得很好。 （推論顯示在大屏幕上）
7.評估與溝通
師：我們回到剛才的第一種形式，你們有什么新的發現嗎？
盛：我還發現，傾斜度越小，拉力就越小，也就是越省力。
師：那么綜合分析一下節省勞動力的情況和機械效率，你能得到什么推論？
生：坡度越省力，機械效率越低； 坡度越大，機械效率越高。
師：既然坡度越小，機械效率就越低，為什么蜿蜒的道路要修這么長的坡呢？
學生：為了省力。
師：特別是較重的物體做功時，要考慮更多的力，因為如果你不能移動物體，你所做的功就等于0，你的機械效率也將為零。 從這一點來看，我們應該在力所能及的范圍內盡量讓邊坡變得更陡、更平滑，從而提高邊坡的力學效率。
師：通過剛才的研究，你對哪些最感興趣？ 關于斜坡，您還想了解什么？ （大屏幕）
學生：我還想知道斜面在生活中還有哪些應用。
師：日常生活中也有不顯眼的堅果、千斤頂、過道，都是斜坡。
學生：我想知道為什么斜面的傾角越大，斜面的機械效率就越大。
老師; 我們可以用極端的思維來思考這個問題：如果斜坡的傾角為零，即水平，當我們沿水平方向拉動物體時，不可能使物體下落，而上升時所做的功物體為0。即機械效率為0。如果斜面的傾角最大，即垂直，當物體垂直方向上升時，不需要克服物體的摩擦力。斜面做額外的功，此時的機械效率等于100%。 因此，斜面的傾角越小，機械效率越低； 斜面的傾斜度越大，機械效率越高。
學生：我想知道為什么斜面的機械效率與物體的重力無關。
師：這是因為拉力與重力成反比。 至于為什么是反比，小伙伴們小學的時候就明白了。
學生：我還想知道斜面的機械效率與物體的速度是否有關。
老師：你感覺怎么樣？
健康：我認為相關（或不相關）
師：想一想，無論速度大還是小，只要速度不變，拉物體的力就一定是一樣的嗎？
健康狀況：無變化。
師：你認為機械效率與速度有關嗎？
學生：我不這么認為。
學生：我還想知道物體在斜面上滾動時的機械效率和滑動時的機械效率有什么區別？
老師; 你猜怎么著，滾動時更高還是滑動時更高？
盛：我覺得滾動的時候高，因為滾動摩擦比滑動摩擦小。
老師：嗯，我很喜歡動腦子，不錯。
師：不過，這只是朋友們的猜測，真正的驗證過程只能留給同學們課后探索。
師：通過本課的學習，你認為你有哪些收獲，還有哪些不足？ （大屏幕）
學生1：通過研究，我知道了斜面的機械效率與什么原因有關，也知道了斜面的省力狀態與斜面的機械效率之間的關系。
學生2：在這次探索性實驗中，我們首先根據提出的問題進行猜測，然后通過小組討論設計實驗方案，然后通過實驗并根據實驗數據分析總結出正確的推論。 很有幫助。
師：技能的提升非常重要。 我們不僅要學習實驗的探究方法，還要學習別人好的學習方法。 你不這么認為嗎？ 有哪些缺點？
盛：我認為實驗還存在很多不足。 例如，測試拉力時，物體不能勻速驅動，彈簧測力計不是固定的，而是移動的，不便于讀數，拉力的檢測偏差也比較大。
健康：坡口寬度和坡口高度的檢測也存在一些偏差。
師：所以我們在實驗的時候一定要非常小心，這樣才能提高實驗的成功率。
3、應用遷移、延伸和擴展：
師：效率是一個非常重要的問題。 提高機械效率可以充分發揮機械設備的作用，因為它可以減少煤耗，降低生產成本。 效率就是時間，效率就是金錢，效率就是生命。 無論做什么事情，我們都會有效率，無論什么時候，我們都要盡力提高效率。
閱讀理解：效率
除了機械工作的效率問題外，日常生活中的很多事情都存在效率問題。 一個家庭不可能喝完水就吃完每一粒米。 這里我們可以用效率來表示大米的有效利用程度。 用筆寫字時，筆芯能得到充分利用嗎？ 人們總是希望圓珠筆芯能夠盡可能多地被利用，所以這里的效率體現了筆芯的有效利用。 用烤架烹飪時，不可能將所有的煤焦完全燃燒。 煤焦燃燒所釋放的熱量只有部分被水吸收，大量的熱量被浪費了。 這里我們可以用“效率”的高低來表達正確的煤焦有效利用率和釋放熱量的大小。 吹電風扇時，不僅消耗的一部分電能轉化為電風扇的機械能，而且電機內的線圈也會因電壓的通過而發熱。 夏天，電動吊扇長時間工作，電機發熱就是一個很好的證明，但形成的熱量卻白白散失到了空氣中。 因此，效率也可以用來表示電能利用率的大小。 日常生活中的“工作效率”、“學習效率”、“做事效率”等從一定角度反映了個體事物的有效利用程度。 （文字將顯示在大屏幕上并配音）
讀完這篇文章后，朋友們，請根據您生活中使用的機械，思考一下如何提高機械的效率。 另外，結合自己的學習實際，思考一下如何提高學習效率？
師：這個問題留給你們課后思考，明天這節課就到這里。
【教學目標】
1. 知識與技能
1. 了解如何估算借助斜面拉動物體時的有用功和總功，并計算斜面的機械效率。
2.測量斜面的機械效率，并采用受控變量法的實驗方法進行探索性實驗。
3.了解提升機械效率的意義，并能轉化為如何提升學習效率。
2、流程與技巧
1、從生活實際出發，培養探索化學相關知識的興趣和深入理解事物的能力。
2.體驗斜面機械效率測試的過程，通過參加探究影響斜面機械效率的激勵因素的活動，學會制定簡單的科學探究計劃和實驗方案，培養獨立思考的能力合作探索。
3. 情感、態度和價值觀
1、讓中學生學會關注生產、生活中各種機械的機械效率，具有以機械效率評價機械的意識。
2、通過探究活動，充分交流合作，培養中學生嚴謹求實的科學心態和團結合作的科學精神。
【實驗教具】
中學生實驗器材：彈簧測力計、秤、木斜面、帶鉤的方形鐵塊、長方石、毛巾、玻璃、砝碼。
教師實驗設備：彈簧測力計、秤、斜面、帶鉤的方形鐵塊、長方體石塊、毛巾、玻璃、重物。
軟件：探索斜面機械效率的 Flash 講義。
【設計理念】
為了讓中學生進一步理解機械效率的概念及其意義。 我設計了探究斜面的機械效率這一課題，讓中學生進一步了解使用斜面可以節省勞力，學會檢測斜面的機械效率，通過探究其原因加深對機械效率的理解為斜面的機械效率。 為了挖掘中學生的潛力，我在教材的基礎上做了補充。 除了讓中學生探究斜面機械效率與斜面傾斜度之間的關系外，還要求他們探究斜面機械效率與斜面粗糙度之間的關系。平面，以及被拉物體的重力。 將斜面的省力情況與其效率進行比較，得出結論：要想省力，就不可能有更高的效率，讓中學生辯證地看待問題。 同時讓中學生提出還想了解斜面的問題，讓中學生理論聯系實際。 最后，效率發散，讓中學生把效率轉移到很多方面，讓他們學以致用。
【教學設計】
設計內容
設計計劃
活動水平
教材加工
教師和學生活動
感情
場景
指導
進入
情況：工人師傅在車上裝重物時通常會做什么？ 木板常用作斜坡來推或拉重物。
斜面是一種省力的機器，在生活中有很多應用，蜿蜒的山路就是一個大斜面。 我們騎自行車下坡時，走S形路線比較容易，而且橋面也是斜坡，路越高，橋越長。
比較兩個高度相同但螺紋密度不同的螺栓，可以得出，坡度高度不變，坡度越長越省力。
準備考試上面學到的內容可以讓中學生從生活中的一些現象入手，認識到斜面是一臺省力的機器。
多媒體輔助教學講義的呈現。
通過真實的物體介紹斜面的原理。
中學生的關注正是由這種情況引起的。
讓中學生知道斜坡在生活中有很多應用。
詳細了解為什么坡道可以省力。
認識
等級
認知水平
認知水平
攜帶
出去
問
問題
使用斜面可以省力，并且當斜面高度一定時，斜面越長越省力。 坡度可以這么用但是能省工嗎？ 工作準備原則和機械效率的定義。 提出：斜面機械效率下降的原因是什么？ 其省力情況與機械效率有何關系？ 如何測試和探索斜面的機械效率？
老師和學生一起準備、一起思考。
多媒體輔助教學講義展示
通過數學知識的準備，提出相關問題。
Let the the of the plane and the labor- of the plane, so as to lay the for the on the of of the plane.
認知水平
認知水平
移動
腦
思考
管理
法律
In this , we will the of . We want to the of the plane, first of all, we must be able to the of the plane, so how to the work and total work when the is up on the plane? What we in the ?
in , then the plan, and the class will make a .
of -
Let the use their and think of a way step by step.
認識
等級
切
進入
主持人
問題
Our is to lift the to a . In order to save , we do not lift it up, but pull it up along the slope. 請看這里。 After , think about it, when the is along the plane, what may be to the of the plane?
The head the into the of using the plane to save , and it to the , so that the could think about it.
Make that work is ; think about the for the of .
認知水平
推測
:
The of the slope is to the width, , slope, of the slope, the of the , the force of the , and the speed of the .
What are your ' ?
Can be ? To the a bit.
The head asks , asks to put their , and asks to talk about the basis of their . Let them that is not , not .
of -
Guide to in this to the .
Make that some are not as as , but the be and . ' for , , and their .
' and and
認知水平
認知水平
When a is to , we use the to . Then, the of the probe is .
group , the plan and draw the form. Come on stage again. also .
The head the to try to the , and at the same time a form to the data.
of . Make more clear about the .
, the of is .
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認識
等級
認知水平
進行實驗
in , and each group can one or two that they are in. The and help when are found. After the is , each group will and the .
Try to do your own .
The class and .
' and ' .
' hands-on .
認知水平
綜上所述
Each group the data on stage, and the . Was the ?
is the only for truth. After the , them with your own .
' of data and .
認知水平
and
Each group and to see if there are any new ? Is the labor of the ramp to the of the ramp? The more labor- the slope, the lower or the the ? Since the the of the slope, the more labor- and the lower the , why do roads have to the slope?
Guide to the they have done, and the . The the labor of the slope and the of the slope is .
of .
and , the of unity and among .
' and .
認知水平
To sum up and ,
also want to know what of the slope?
After class, the the of the plane and the speed of of the , and the of the on the plane is than that of ?
the study of this , what have you and what have you ? What are the ?
Allow to use their full and ask new .
And tasks after class. the . Make feel .
of . Let a good habit of on and .
Open up the of , and the hands-on and of the .
Let have the to , but find in the , so as to on the of .
認知水平
,
:
, to the you use in your life, think about how to the of ? In , with your own , how can you your ?
of .
to life and study.
with , ' of to daily life and .
認知水平
【 】
In my , after to ask , let draw up plans and plans, and the . On the basis of the , in to to the the of the plane and the of of the plane, the the of the plane and the of the plane and the of the is also . Let the of and , their , the good of who in and , and their and hands-on . After the of the plane, the the labor of the plane and its , so that can look at , and a on the world and life. In , can with to what they have the ' about "what else do you want to know about the slope" and the 's . ' to and a of truth from facts. At the same time, , the is to many in daily life, such as , , work , work , and even , so that know that no what there is an The is that is time, is money, and is life. Let the of .
Three days later, the king and said to him: "I built a boat, which is too big. I all the women in the city, but I 't push the boat into the sea. Can you this large ship?"
bowed and said, "I your ."
A few days later, that was .
The dock was full of , and you all came to see the .
The big ship is on the ship frame. It was very heavy by , and the king it . In to cargo on board. Many also got up.
the and some tied to the ship, then the with his hand and began to shake it. 別驚訝！ Sure , the big ship .
from the crowd.
up to the king and said, "Dear , come and shake this !"
The king over , shook the , and the ship moved again. He moved away , a hand, and said in a low voice:
" , I order that from , no what says, you must him."
Why can use one to move a big ship?
Of , this is also the of the of . Even on , there are also and by .
The hoist (hand winch) works on the same as the , and this type of is a . The and of a are a kind of ; the () for a screw is also a kind of .
如圖8－2，車鉤是一種變型的杠桿，輪直徑OA就是杠桿的動力臂；軸直徑OB則是阻力臂。動力和阻力的關系是：
F1·OA＝F2·OB。因為輪直徑OA比軸直徑OB大，所以借助車鉤可以省力。
滑輪也是杠桿的變型，使用滑輻條可以省好多力。阿基米德就是用車鉤和滑車架把大船聯通的。