.3 機械效率教學設計 【教學目標】知識與技能：能結合實例了解什么是有用功、額外功和總功，什么是機械效率。 過程與方法：通過參與探索斜面力學效率的活動，學會制定簡單的科學探究計劃和實驗方案。 情感心態和價值觀：培養實驗中的合作精神，養成實事求是、尊重實驗結果的科學心態。 【教學重點】了解機械效率。 【教學難點】探究斜面的力學效率 【教學資源】高摩擦力的木板、小車、墊板、彈簧測力計、秤、多媒體教學講義 【教學流程】1、新課介紹給小明家，最近買的一棟新房子，一樓。 如果你想翻新浴室和廚房，你需要把石頭運到頂樓。 小伙伴們，請根據自己的需求選擇設備來幫助小明一家解決這個問題，看看哪一組選擇的方法最好？ 二、新課教學 1、想一想：你會選擇哪種方式？ （中學生交流討論）師生共同講解作業的三種形式：一人舉起一塊石頭所做的作業包括：1、在沙子上作業；2、在沙子上作業；3、在沙子上作業。 2.對鏟斗進行作業； 有： 1. 在沙子上完成的工作； 2. 對筒體所做的工作； 3. 兩個人拉動滑輪克服摩擦所做的功： 1. 在沙子上做的功； 2. 對筒體所做的工作； 摩擦功 2、綜合分析可得到三種形式：有用功、額外功、總功。 無需機器而直接用手完成的工作） 額外工作 W 額外工作 - 不需要但必須完成的總工作 工作 W 總計 - 有用工作和額外工作的總和，即一個人在機器或動力工作。
讓中學生分析中學的有用工作、額外工作和總工作。 顯然W有用=Gh，W總計=Fs，W總計=W有用+W附加反饋練習1：（1）一個人用桶從井里打水，有用功是多少？ 額外的工作是什么？ （2）如果水桶落到水底，水桶里裝滿了水，那么有用功是多少？ 額外的工作是什么？ 3. 你能估計出四種形式中的有用功和額外功嗎？ ？ 師生共同分析：四個活動中的有用功是在石頭上做的，即W有用=Gh==600J活動一：額外的功是在人和木桶上做的，即W額外=W人+W桶=G人h+G桶h=(400+20)Nx6m=2520J 活動二：額外功是在桶上做的功，即W額外=G桶h==120J 活動三：額外功在動滑輪上 桶所做的功，即 W 額外功 = W 動作 + W 桶 = (G 動作 + G 桶) h = (10 + 20) Nx6m = 180J 活動 4：額外功是動滑輪和袋子所做的功，即W額外=W運動+W袋子=（G運動+G袋子）h=（10+5）Nx6m=90J。 您想要減少還是增加額外工作？ 為什么？ 1234 有用功 (J) 6 附加功 (J) (2520) (120) (180) (90) 總功 (J) (3120) (720) (780) (690) 有用功與總功的比率 (19.2) %) (83.3%) (76.9%) (87.0%) 中學生估算填表：哪種方法更好、更高效？ 生：第四種方法較好，效率高 4.機械效率 (1)、定義：有用功與總功的比值稱為機械效率。 (2)、表達式：η=w有用/w總計（一般用百分比來表示） 討論：是否有機械效率為100%的機器？ 為什么？ 不！ 由于使用任何機器時都會有額外的功，因此有用功總是大于總功，因此機械效率總是大于1。
例：一臺起重機吊重0.6t×3m，電機做功為3.4×104J，則起重機的效率是多少？ 解：F=G=mg=0.6×103kg×10N/kg= 6×103NW 有用=Gh=6×103N×3m=1.8×104J η=w 有用/w 總計=1.8×104J/3.4×104J=53% 答案：起重機的效率為53% 5.小常識：一些機械機械效率：滑輪架：50%-70% 起重機：40%-50% 水泵：60%-80% 汽油機：28%-40 % 提高機械效率，充分發揮設備作用，具有重要的經濟意義。 如何提高機械效率？ （請課后查看資料探索）反饋練習2：起重機將重3600N的貨物吊起4m。 如果額外的功是9600J，那么起重機所做的有用功是多少？ 總工作量是多少？ 什么是機械效率？ 解：（1）W有=Fh=Gh=3600N×4m=（2）W總計=W有+W量=+9600J=（3）η=w有用/w總計=/=60%答案：起重機做的有用功為 ，總功為 ，機械效率為 60%。 組合方法（3）、注意事項：以輕柔勻速驅動彈簧測功機（4）實驗步驟：a． 檢測卡車重力G并記錄數據； 彈簧測力計顯示數字F，利用刻度檢測貨車沿斜面的距離s和貨車的高度h； C。 根據公式W=Gh，W總=Fs，η=w有用/w總來估算W有，W總和η。
（5）實驗形式：乘鐵塊重量G/N 坡高h/m 拉力F/N 坡長s/m 有用功W 有用/J 總功W 總/J 機械效率123 【課堂小結】： 1．有用功、附加功、總功 2、機械效率 3、測量和估算斜面機械效率【標準校核】 1、關于機械效率的正確說法是（） A、省力機械越少，越高效率 B. 做更多有用功的機器效率更高 C. 做同樣的工作量，額外做功的值越小，效率越高 D. 機器做功越快，效率越高 2.為了提高滑輪架的機械效率，正確的做法是（） A. 以較快的速度勻速提升重物 B. 以較慢的速度勻速提升重物C、減少承受物體重量的繩索股數 D、使滑輪變得更輕，減少滑輪轉動過程中的摩擦力 3、如圖所示，忽略繩索的重量和摩擦力，用拉力F將10N重物勻速向上拉，繩子自由端連接1m，動滑輪重力為2N。 求： (1) 拉力F； (2)物體上升的距離； (3)有用功、總功、機械效率。 【做功】設計實驗：檢查滑輪架的機械效率 【黑板設計】有用功和額外功 W 總計 = W 有 + W 量 機械效率 定義：有用功與總功的比值表達式： η = 機械檢測斜面 效率原理：12.3 機械效率分析。 機械效率是判斷機械性能的重要指標。 它也是學習其他效率的基礎，例如熱機的效率。 其意義重大。 從中學生的角度來看，主要有以下幾個原因：一是工作本身的概念比較具體，而機械效率可以涉及有用功、額外工作和總工作，因此很多概念容易混淆； 然后用簡單的機械功來分析三種功的理論與實踐的聯系也是一個障礙。
也就是說，中學生認識難、分析難、分析難，困難多。 其次，在上面的教學中，學生已經學會了一些簡單的機器，知道使用機器具有節省勞力或距離的優點，這也使他們很容易陷入一個誤區：將機械效率與機械節省勞力和機械功率混為一談。 ，并感到省力。機械還必須具有高效率和大功率。 第三，中學生缺乏生活生產經驗，導致對機械效率的認知缺乏基礎。 他們無法定量分析為什么同一臺機器效率不同？ 實驗中獲得的數據分析與理論產生跨度較大，這給中學生正確認識機器的效率帶來了很大的障礙。 增加小組實驗探索內容，讓中學生通過動手參與發現同一臺機器的機械高度不僅與設備本身有關，還與機器的具體使用條件有關，從而生成正確的認識。 通過教學，讓中學生了解機械效率的定義和含義，了解機械效率的高低是反映機械效率好壞的重要標志之一，從而分析額外工作形成的原因，了解機械效率的高低。提高機械效率的有效途徑。 12.3機械效率分析本課的教學目標基本達到。 通過解決搬石頭的實際問題，中學生可以對有用功、額外功、總功有更深入的認識。 熱情。 在教學過程中，通過小組合作實驗的方法，讓中學生積極參與教學活動。 在課堂教學中，要堅持中學生活動的自主性，使中學生的主體處于主動、興奮的狀態，讓學習成為中學生自己的活動，使中學生學校學生可以選擇學習參與教學實踐過程。
12.3機械效率分析教材《機械效率》是民教版八年級數學第十二章第三節，也是本章的重點內容。 它還包括各種力的分析、判斷以及物體運動和平衡的知識。 機械效率是判斷機械性能的重要指標，也是學習熱機效率等其他效率的基礎，具有極其重要的現實意義。 初學者學習“機械效率”往往對這個概念比較陌生，因此有必要通過分析討論幫助學生理解機械效率的數學意義，并明白機械效率的高低是反映質量的重要指標之一的機械性能。 通過分析額外功形成的原因，我們可以了解提升機械效率的方法和途徑，突破把握這個概念的難點。 本課除了學習新的化學概念、能夠分析和估算機械效率外，還需要中學生在學習和生活中真正理解“效率”的含義斜面機械效率與什么有關，從而解決實際生產中的實際問題并實現人文與科學的高度融合。 教學中要通過實例仔細分析有用功、額外功和總功，讓中學生真正理解機械效率的含義。 在教學中，要組織中學生經歷整個測試過程，比如讓中學生經歷組裝實驗裝置、測量數據、推論的過程，這樣不僅可以激發他們的學習興趣，同時也增強了他們的實踐經驗。 讓中學生在課后收集死機械使用歷史發展的資料，并通過報告、討論、交流等方式，了解機械使用在社會發展中的作用，凸顯機械使用的課程理念。 “注重學科滲透，關心科技發展”。
這一部分的內容基本上可以看作是八年級數學學習一年的最后一課。 只有通過本節的學習，才能將中學生對化學的認識和理解提高到一定的水平和高度。 12.3 機械效率評價 練習名稱 班級學習目標： 1.結合實例，分析什么是有用功、額外功和總功。 2.機械效率的含義，機械效率大于1。借助機械效率公式簡單估算。 3.了解并能夠檢測和估計斜面的機械效率。 一、預習要點 1、有用功、額外功、總功的含義。 有用的工作（W 有）： 。 額外功率（W 量）： . 總工作量（W 總計）：。 兩者的關系是： 。 2、機械效率（η）的概念：在化學中，η與η的比值稱為機械效率。 估算機械效率的表達式為： 2. 協作探究反饋練習1： (1) 對于一個人用水桶從井里打水來說，什么是有用的工作？ 額外的工作有哪些？ （2）如果水桶落到水底，把裝滿水的水桶撿起來，做的有用功是多少？ 額外的工作有哪些？ 四種輸沙方式數據表： 1234 有用功（J） 額外功（J） 總功（J） 有用功與總功的比值 反饋練習2：起重機將重3600N的貨物提升4m。
如果額外的功是9600J，那么起重機所做的有用功是多少？ 總工作量是多少？ 什么是機械效率？ 實驗：檢測斜面的機械效率 (1) 實驗步驟：a． 檢測卡車的重力G，并記錄數據； b. 用彈簧測功機將貨車沿斜坡勻速拉下，讀出彈簧測功機示值F，用刻度尺檢測貨車沿斜面相通的距離s和貨車上升的高度h ; C。 根據公式W=Gh，=Fs，η=wused/，估計W和Wη之和。 (2) 實驗形式：乘鐵塊重量 G/N 斜面高度 h/m 拉力 F/N 斜面長度 s/m 有用功 W 有用/J 總功 W 總/J 機械效率 123 三、標準測量 1、關于機械效率的正確說法是（） A. 節省勞力的機械越少，效率越高 B. 做有用功越多的機器效率越高 C. 做同樣的功，額外功的價值越小，效率越高 D. 機器工作速度越快，效率越高。 2、為了提高滑輪架的機械效率，下列方法正確的是（） A、以較快的速度勻速提升重物 B、以較慢的速度勻速提升重物 C .減少承受物體重量的繩索股數。 D、使滑輪變得更輕，減少滑輪轉動時的摩擦。 3、如圖所示，忽略繩子的重量和摩擦力。 自由端連接1m，動滑輪重力為2N。 計算： (1) 拉力F； (2)物體上升的距離； (3) 有用功、總功和機械效率。
12.3 機械效率 課后反思機械效率 這一部分對于教師和中學生來說都比較困難。 首先，中學生不能理解有用功、額外功和總功的含義，對公式的代換和匹配也感到困惑。 如果你拿中學生去分析相關例子，還可以，但一旦讓中學生自己做相關練習斜面機械效率與什么有關，你就想不通了。 為什么舉重物的功是有用功，而拉繩子的功才是總功？ 看著朋友們迷茫的眼神，老師也感到很辛苦！ 為了突破這個難點，我一開始就舉了一個例子：中午運沙子的時候，對石頭做的功哪一部分有用，在箱子上做的功，在桶上做的功有用嗎？哪一部分是無用的。 隨后介紹了有用的工作、額外的工作和總的工作，并指出在尋找有用的工作時一定要看看我們的目標。 對我們有用的就是有用的工作，而那些無用的、不得不稱為額外工作的工作則是有用的。 努力工作和額外工作的總和就是總工作量。 這樣，生活中的例子就更加貼近中學生的實際，增加了中學生的理解難度。 中學生很容易接受。 隨后通過幾個例子，比如用水桶在井里提水時有什么用功，水桶掉進水里有什么用功，我們試圖接住水時有什么用功等。起來了嗎？ 而且桶，以及有用的部件，對于不同的用途來說是不同的。 它幫助中學生鞏固三個基本概念，學生很好地理解。 而機械效率問題也是一個難點。 做完題后發現很多朋友混淆了機械效率和功率。 在估算機械效率時，有用功和總功的估算過于機械且不靈活。 當討論主題時，這部分內容會被擴展。
通過本節課的討論，中學生不僅鞏固了對基本概念的掌握，而且使中學生能夠熟練地將所學知識運用到基本問題上。 突出本課重點知識，促進中學生能力的生成和提升。 12.3 機械效率課程標準分析 課程標準中對化學課程的性質進行了表述：化學不僅富含探索自然的知識成果，而且富含科學思維、科學方法、科學心態和科學素養。探索者的科學精神。 因此，數學課堂除了科學知識的傳授和技能的訓練外，還應注重中學生學習興趣、探究能力、創新意識、科學心態和科學精神的培養。 根據我對課程標準的理解，本課的教學目標從以下三個方面制定： 1、知識與技能：理解有用功、額外功、總功的含義； 了解機械效率的定義和化學意義，會做出相關的估算； 了解提高機械效率的意義和主要技術。 2、過程與方法：通過實例了解有用功、額外功、總功和機械效率； 通過討論了解如何提高機械效率。 3、情感心態和價值觀：關注生產、生活中各種機械的機械效率，有以機械效率評價機械的意識。