資源簡介

機械效率
第1課時　機械效率
教材分析
一、課標分析
能結合實例分析知道什么是有用功、額外功和總功。明確機械效率是描述做功效率的物理量,能利用機械效率的相關公式進行簡單的計算。
二、內容與地位分析
之前學生已經進行了有關各種簡單機械和功的內容學習,機械效率是在此基礎上的進一步延伸,也可以說是對這些內容的綜合分析和實際應用。本節課是學好滑輪組機械效率的關鍵,應引導學生結合實例認識有用功、額外功、總功、機械效率知識,能進行簡單計算,知道機械效率小于1 的原因。機械效率一節隸屬于能量主題,對于拓展學生的節能意識和綜合實踐能力有著重要的指導意義。對學生學習和理解熱機的效率、爐子的效率、太陽能熱水器、電動自行車等能量的利用率和轉化率等起著積極作用。
學情分析
由于機械效率的概念涉及“總功”“有用功”“額外功”等概念,而功的概念本身又比較抽象,因此要區分并理解這些概念,對初中生來說,有一定的難度。要能輕松自如地解決有關機械效率的問題,關鍵是真正弄清有關概念,并能正確地加以區分,所以本節的教學設計以及實際教學中在有用功、額外功、總功的概念理解上花的時間比較多。
教學目標
1.了解什么是有用功、額外功、總功及它們之間的聯系。
2.理解機械效率的概念,會利用公式η=進行有關計算,知道機械效率小于1。
3.通過有用功、額外功、總功的學習初步形成物理思維思考問題。
核心素養
1.通過生活問題分析機械效率的含義,并讓學生體會科學探究的意義。
2.能保持對自然界的好奇,初步領略自然現象中的美妙與和諧,對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感。
重點難點
重點:會區分三種功,知道機械效率公式的得出并會用公式進行簡單的計算。
難點:有用功和總功的認識、機械效率的意義。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:課堂引入 思考:用水桶從井中提水的時候,所做的功哪部分是必須做的,哪部分不是必須做但不得不做的功 如果桶掉到井里,從井里撈桶的時候,撈上的桶里帶了一些水,又會是怎樣呢 閱讀課本了解什么是有用功、額外功和總功 【指導調控】引導提問:直接提升物體做功,與使用機械提升物體做功相同嗎 經過討論之后,學生一般可以自己得出正確的結論,教師在討論過程中,重點調控討論的秩序。 【歸納總結】有用功、額外功和總功。 1.有用功(W有):必須要做的功。 2.額外功(W額):不得不做的功。 3.總功(W總):有用功和額外功的和。 【自主完成】認真閱讀課本,通過自學充分理解在實際生活中為了達到目的,必須做的功為有用功。而為了達到目的,迫不得已必須要做的附加功也就是要付出的額外的代價,為額外功。 【小組合作】與本組同學進行交流討論,組長首先講給自己組員,組員理解之后可嘗試再進行講解。將有用功、額外功、總功的概念進行充分理解。 【交流展示】 正確觀點: 1.用水桶從井中提水的時候,對水做的功是有用的,必須的,而對桶做的功是多余的。 2.如果桶掉到井里,從井里撈桶的時候,對桶做的功是有用的,必須的,而對水做的功是多余的。 討論后的觀點:使用機械或工具做的功分為有用功和額外功。 引導學生看書,自學利用機械做功過程的有用功、額外功和總功。 引導學生分析: 1.繩端拉力做的功為總功。 2.用手直接做的功為有用功。 3.克服機械自重和機械摩擦做的功為額外功。 計算提升物體做功過程的三種功,并比較大小關系: 1.總功:W總=Fs。 2.有用功:W有=Gh。 3.額外功:W額=G桶h。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:認識機械效率 引導提問:要把重100 N的沙子運上三樓,根據圖中的三種方法,學生討論:哪種辦法最好 哪種辦法最不好 為什么 指導學生思考完成。 閱讀課本第86頁“機械效率”部分,完成下列問題: 1.機械效率的概念及公式。 2.有沒有機械效率為100%的機械 為什么 在這個過程中,指導學生正確分析問題,并注意把控課堂秩序。 【歸納總結】 機械效率: 1.概念:有用功跟總功的比值。 2.公式:η=。 3.機械效率沒有單位,通常用百分數表示,且實際情況下總小于1。 4.提高機械效率的途徑: (1)減輕機械自重。 (2)減小機械間的摩擦。 (3)允許情況下增加物重。 知道機械效率是機械性能的重要標志之一,提高機械效率有重要的經濟意義。 【自主完成】學生閱讀課本體會效率的概念,生活中為了達到某種目的必須做的功,與為了達到這個目的所做的總功的比值為我們所說的效率。 【小組合作】與本組同學進行交流討論,做好展示的準備。 【交流展示】 展示形式:獨立展示,各抒己見。 通過多媒體展示工作圖片,經過計算、討論、分析、總結結論。 討論后的觀點: 1.使用機械存在做功損耗,所以產生效率。 2.使用機械不能省功。 比較三個過程中有用功、總功和額外功的大小,總結三種做功方式的機械效率的高低,提高學生的探究能力。 引導學生學會主動總結: 1.分析有用功、總功和額外功的表達式。 2.分析有用功、總功和額外功的關系,比較不同形式做功的機械效率。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:認識機械效率 　　例.起重機把質量為5 t的重物勻速提升了3 m,而它的電動機所做的功是3.4×104 J,起重機的機械效率是多少 (g取10 N/kg) 教師引導分析,學生討論,學生展示。 　　上臺展示板書解題過程: (1)有用功W有=Gh=5×103 kg×3 m=1.5×104 J。 (2)η==≈44.1% 　　通過例題分析,練習鞏固機械效率,理解并用于實際問題,正確分析有用功、總功和額外功的計算過程,并正確計算機械效率。
課堂練習 相關練習
課堂小結 本節課你學到了什么 有哪些收獲呢
板書設計 第3節　機械效率 第1課時　機械效率 一、三種功 1.有用功(W有):必須要做的功。 2.額外功(W額):不得不做的功。 3.總功(W總):有用功和額外功的和。 二、機械效率 1.概念:有用功跟總功的比值。 2.公式:η=。 三、提高機械效率的途徑 1.減輕機械自重。 2.減小機械間的摩擦。 3.允許情況下增加物重。
作業布置 1.第十二章第3節第1課時。 2.動手動腦學物理第2~4題。

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