1、機械效率教材剖析本節(jié)教材首先從課堂活動入手,通過中學(xué)生的探究得出問題,曉得做功時還有額外功的存在,因而介紹了三種功,并引入了機械效率的概念,再以例題的形式介紹了機械效率的估算,最后通過實驗探究出滑車架機械效率的變化。通過本節(jié)課的學(xué)習,中學(xué)生能很自然的從上一節(jié)的功和功率過渡到認識機械做功的效率高低,為中學(xué)生認知社會發(fā)展和世界變遷做好了充分的引導(dǎo)。教學(xué)目標【知識與技能】1.了解哪些是有用功、額外功、總功。2.理解機械效率的概念物理機械效率,會借助公式中W有用/W總進行有關(guān)估算,曉得機械效率大于1。3.曉得增強機械效率的意義和主要技巧。【過程與方式】從生活實際出發(fā),培養(yǎng)探究化學(xué)學(xué)的有關(guān)知識,深入認識
2、事物的能力。【情感、態(tài)度與價值觀】1.讓中學(xué)生關(guān)注生產(chǎn)、生活中各類機械的機械效率,具有用機械效率來評價機械的意識。2.通過探究活動,進行充分的交流與合作,培養(yǎng)中學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)心態(tài)和團結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。教學(xué)重難點【教學(xué)重點】有用功、額外功、總功、機械效率概念教學(xué)和對影響機械效率的誘因探究。【教學(xué)難點】在實例中有用功、額外功、總功的確定,對影響機械效率的誘因的理解。課前打算刻度尺、鉤碼、彈簧秤、滑車架兩個、鐵架臺、長約2m的細繩等。教學(xué)過程、問題引入【教師活動】提出問題:如圖用彈簧測力計將G=4N的兩個鉤碼勻速提高1m的高度,兩次拉力所做的功相同嗎?為何?6【學(xué)生活動】舉手回答問題
3、:不相同。使用動滑輪的彈簧測力計其拉力所做的功會多一些。【教師活動】引導(dǎo)中學(xué)生剖析緣由【學(xué)生活動】討論交流,得出結(jié)果:這是由于使用了動滑輪,除了要克服鉤碼的重做功,還要克服動滑輪的重力和繩子與滑輪之間的磨擦做功,所以其拉力所做的功會多一些。【教師活動】引導(dǎo)中學(xué)生:可見使用機械做功時,雖然它會給我們帶來如省力,或則省距離等有利誘因,也會給我們帶來一些不利的一面,機械存在著效率問題,這節(jié)我們就來學(xué)習機械效率。(步入新課)板書課題:機械效率【設(shè)計意圖】通過活動的形式,即備考了做功的條件,又形成了須要探究的問題,為機械效率概念的引入做好思想鋪墊。二、教學(xué)過程知識點一、什么是機械效率1.三種功【教師
4、活動】引導(dǎo)中學(xué)生通過剖析引入的活動,得到想要做的功是哪些?【學(xué)生活動】分析思索,得出結(jié)果:想要做的功是將重物提升做的功,即有用功【教師活動】幫助歸納得出:(1)有用功:使用機械時對人們有用的功。諸如:克服重力所做的功就是有用功。W*Gh引導(dǎo)中學(xué)生思索:有沒有我們本不想做,而且為了達到目的又不得不做的功呢?(滑輪)【學(xué)生活動】分析思索,得出結(jié)果:(2)額外功:人們不須要但又不得不做的功。諸如:克服動滑輪重力和繩子與滑輪之間的磨擦所做的功。【教師活動】引導(dǎo)中學(xué)生明晰有用功和額外功都是人的付出,總結(jié)出總功的概念:(3)總功:有用功與額外功的總和叫總功。且:W=W有+W額【學(xué)生活動】觀察場景,思索:用水桶
5、從井中提水的時侯的三種功分別是什么?目的:提水。所以提水所做的功是有用功;付出:手的拉力。所以拉力所做的功就是總功。則對繩子和水桶所做的功為額外功。2.機械效率【教師活動】引導(dǎo)中學(xué)生思索怎么表示有用功在總功上面所占的分量?【學(xué)生活動】回答問題,得出可以用有用功與總功的比表示。【教師活動】引導(dǎo)出有用功在總功上面所占的分量,則機械的效率更高,因而得到機械效率:(1)定義:我們把有用功和總功的比值稱作機械效率。機械效率一般用百分數(shù)表示沒有單位。丁:K10Q%(2)表達式為:,,【學(xué)生活動】思考問題:思索:機械效率會小于100%嗎?為何?得出:有用功總大于總功,所以機械效率總大于100%;即:下1【
6、教師活動】滑車架的械效率是80%,它表示哪些意思?【學(xué)生活動】回答出:使用滑車架提高重物時所做的有用功跟總功的比值是80%,也可以說有用功在總功中占有80%,另外的20%是額外功。【教師活動】引導(dǎo)中學(xué)生完成例題(教材203頁)例題:用一動滑輪,將200N的物體勻速提高2m高,拉力F為120N,此滑輪的機械效率是多少?【學(xué)生活動】完成練習。【教師活動】給出答案,讓中學(xué)生訂正:已聳;
7、計意圖】通過生活場景,引出三種存在的功,再介紹機械效率并估算物理機械效率,中學(xué)生更能聯(lián)系自身實際想到有用的、總共的、額外的三個成語,更容易理解三種功和估算機械效率。知識點二、機械效率總是一定的嗎?【教師活動】提出問題:假如上面例題中用動滑輪提起的物體重是400N,這么機械效率還是83.3%嗎?也就是說,對一個機械來說,它的機械效率是恒定不變的嗎?下邊我們通過測滑車架的機械效率的實驗來探究一下。【學(xué)生活動】閱讀教材204頁實驗插圖和過程,按步驟進行實驗:1.實驗原理:片*x18%2.實驗器材:"總刻度尺、鉤碼、彈簧秤、滑車架兩個、鐵架臺、長約2m的細繩。3.實驗步驟:(1)把滑車架安裝
8、好,測出鉤碼G的值,并記錄表中。F的數(shù)值;細繩自由(2)勻速帶動彈簧秤使鉤碼下降到某一位置處,從彈簧秤讀出拉力端通過的距離(s)鉤碼上升的高度(h)(3)分別算出有用功和總功、機械效率。記錄結(jié)果。(4)再換成兩個鉤碼重復(fù)前面的實驗記錄結(jié)果。4.記錄數(shù)據(jù)的表格,并做好記錄。拉力F/N彈簧測力計上升的距離s/m總功W總/J鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m有用功W有/J機械效率刀0.60.30.181.00.10.155.6%0.80.450.362.00.150.383.3%估算出總功、有用功、和機械效率5.實驗推論:同一滑輪提高重物時,重物越重,滑輪的機械效率就越高。【教師活動】引導(dǎo)中學(xué)生:在生產(chǎn)
9、中,人們借助多種方法增強機械效率但都不能使其達到100%,皮帶傳動的機械效率是94%98%。如何提升機械效率呢?【學(xué)生活動】討論交流,得出結(jié)果:(1)降低機械自重.(2)降低機械的磨擦等來減少額內(nèi)功.(3)在額外功一定時,減小有用功【設(shè)計意圖】通過實驗探究和班主任引導(dǎo),中學(xué)生可以感遭到機械效率的影響誘因,再通過與生活實際結(jié)合,得到增強機械效率的辦法,彰顯了數(shù)學(xué)邁向社會的目的。三、課堂總結(jié)朋友們,通過這節(jié)課的學(xué)習,你收獲了哪些?四、布置作業(yè)完成教材205頁的作業(yè)。五、板書設(shè)計10.5機械效率一、機械效率1.有用功:對人們有用的功.2.額外功:對人們沒有借助價值而又不得不做的功.3.總功:有
10、用功與額外功的總和.4.機械效率:有用功跟總功的比值.二、測滑車架的機械效率1.同一滑輪提高重物時,重物越重,滑輪的機械效率就越高。2.增強機械效率:(1)降低機械自重.(2)降低機械的磨擦等來減少額內(nèi)功.(3)在額外功一定時,減小有用功教學(xué)反省本節(jié)主要述說有用功、額外功、總功與機械效率等方面的內(nèi)容,初學(xué)“機械效率”,常常對這種概念陌生難懂,思維不通、前后矛盾,甚至剖析實際問題中把有用功、額外功、總功弄混淆。想要中學(xué)生理解機械效率的數(shù)學(xué)含意以及估算機械效率,就必須使中學(xué)生分清楚那部份功是有用功,那部份功是額外功,或則那種力做的功是有用功,那種力做的功是額外功,那種力做的功是總功。本節(jié)教學(xué)設(shè)計中有用功、額外功、總功所用時間較多。