資源簡介

4.機械效率
第1課時　認識機械效率
教材分析
一、課標分析
結合生活實例認識有用功、額外功和總功,知道機械效率。
二、內容和地位分析
“機械效率”是教科版《物理》(八年級下冊)第十一章第4節,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運用。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學習有用功、額外功、總功、機械效率等知識,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,要區分并理解這些概念,對初中生來說有一定的難度。要想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.經過學習,能舉例并區分有用功、額外功、總功。
2.知道機械效率,會運用公式進行簡單計算。
核心素養
結合生活實例準確地找到有用功和額外功,理解機械效率的意義。
重點難點
重點:理解機械效率的概念,會利用公式進行有關計算。
難點:能找出生活中做功過程中的有用功和額外功。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:導入新課 　　明明家最近買了一處新樓房,是一單元三樓。他想把洗手間裝修一下,需把沙子運上三樓。請同學們根據需要,提出解決這個問題的辦法,看看哪個小組選的辦法最多最好。 　　思考問題,回答問題。 　　創設情景,引出課本“觀察”。
環節二:有用功、額外功、總功 1.讓學生觀察教材第86頁圖11-4-2,理解三幅圖的意思,討論圖中三種不同的方法哪種最好。引導學生分析每種情況下需要做的功。 (1)對誰做的功是我們需要的 (2)哪部分功是我們不需要,但不得不做的 (3)一共做的功等于什么 2.閱讀課本第86頁,找出有用功、額外功及總功的概念。找出圖11-4-2中三種方法中的有用功和額外功,計算三種方法的有用功和額外功。計算總功,填入課本表格。通過表格中的數據,引導學生尋找蘊涵的信息。 發現有用功總小于總功,引出機械效率的概念:物理學中把有用功與總功的比值叫做機械效率。η=×100%。 觀察思考,分析并回答問題。 閱讀課本,找出概念。 獨立完成尋找信息。 理解機械效率的概念。 讓學生通過圖片進行對比,教師引導學生注意桶重和口袋重的不同,學生自己能夠總結出哪些是有用的功,哪些是額外的功,進而總結出什么是總功。 鞏固加深對有用功、額外功、總功的理解。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:有用功、額外功、總功 引導學生理解: (1)機械效率通常用百分數表示,是一個沒有單位的物理量。 (2)生活中有用功總是小于總功,機械效率(η)總是小于1。 運用公式計算圖11-4-2中三種情況下的機械效率。 舉例提問,加深理解有用功、額外功、總功的概念。 提問:人用水桶從井中提水,有用功、額外功、總功各是什么 視學生理解程度可再舉幾個例子。 運用公式進行簡單計算,從各種生活實例中找出有用功、總功、額外功。 引出機械效率的概念并幫助學生理解。 增強學生對于新學公式的理解。 熟練使用公式進行計算。
環節三:例題講解 例.如圖所示,利用一個動滑輪把重為400 N的貨物勻速提高2 m,所用的拉力F是 250 N,求總功、有用功、額外功和動滑輪的機械效率。 從試題中尋找有用功,總功,額外功,并完成計算。 思考并記錄。 根據概念給出公式。強調“η”的書寫方式:η=×100%。 強調易錯點,加深印象。 鞏固機械效率的計算。
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 11.4　機械效率 第1課時　認識機械效率 一、概念 1.有用功W有:對人們有用的功。 2.額外功W額:并非人們需要但又不得不做的功。 3.總功W總:有用功與額外功的和。 4.機械效率η:有用功跟總功的比值。 二、公式:η=×100%。
作業布置 第十一章第4節第1課時
教學反思




第2課時　測量滑輪組的機械效率
教材分析
一、課標分析
通過實驗探究影響機械效率的因素,了解提高機械效率的意義和途徑。
二、內容和地位分析
本節課是在學生初步掌握機械效率概念后對影響機械效率因素的一節探究課。學生對于效率問題有了一定的認知,但是對于如何增大或減小效率還是比較模糊,本節課讓學生分兩個環節探究影響機械效率的因素,熟練組裝滑輪組的原理。對學生動手和動腦能力都是一次大的提升,對于學習其他機械起到了重要的作用。在培養學生科學探究、邏輯推理、分析歸納能力上都有一定的幫助。這節課也是學生由感性到理性的一個認知過程,對八年級的學生的物理思維的形成起到了舉足輕重的作用。
學情分析
已有知識及方法:學生能熟練地辨認有用功和額外功,計算機械效率。能熟練地組裝滑輪組,進行滑輪組的受力分析。初步掌握了控制變量法、比較法等實驗方法。
未知知識及方法:對影響機械效率大小的因素模糊不清,對實際生活中各種機械的機械效率大小基本上沒有了解。對機械效率的計算出錯較多。
教學目標
1.通過學習機械效率的影響因素,認識機械效率對于機械設備的重要意義。
2.通過實驗,探究機械效率的影響因素
3.實驗測量滑輪組的機械效率。
核心素養
了解提高機械效率的意義和途徑,關注生產生活中各種機械的機械效率,具有用機械效率來評價機械的意識。
重點難點
重點:探究機械效率的影響因素,知道物重和動滑輪重是主要的影響因素。
難點:測量并計算滑輪組的機械效率。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:導入新課 　　復習舊知 提問1:使用動滑輪提升物體時的有用功、額外功、總功分別是什么 提問2:機械效率的計算方法。 學生能熟練地答出問題后,提出問題:同一個機械的機械效率是不是一定的 引導學生作出猜想。 進入今天的課題:探究機械效率的影響因素。 　　學生通過圖片,思考并回答問題。 學生猜想,出現兩種猜想方案:一定或不一定。 　　溫故而知新,所提問題均是為這節課服務,是測量機械效率必須掌握的內容。 提出矛盾點,使學生帶著疑惑解決問題,激發探究欲望。
環節二:新課教學 引導學生制訂計劃與設計實驗。 小組討論交流得出實驗方案。 在小組得到實驗方案后,提出新的問題:測量滑輪組機械效率需要測量的物理量有哪些 引導小組討論具體的測量步驟,可以由小組代表敘述,然后設計出記錄所用表格。對不完善的地方加以完善,強調要勻速緩慢拉動,注意刻度尺的擺放與讀數。 引導小組分工合作完成實驗,記錄數據,對實驗過程中的問題進行討論交流。 小組展示實驗成果,共同得到結論: (1)同一機械機械效率不總是一定的。 (2)機械效率與物重有關,同一滑輪組物重越重,機械效率越大。 提出問題:物重相同時,動滑輪個數不同,機械效率相同嗎 小組合作繼續探究,直到得出結論。分析討論:物重相同時,動滑輪的自重越大,機械效率越低。 學生通過討論交流制定出實驗方案。 選用一定一動滑輪組進行探究,提升物體分別為一個鉤碼(0.2 N)、兩個鉤碼(0.4 N)、三個鉤碼(0.6 N)。 測量三次數據,比較數據得到結論。 學生思考并回答需要測量的物理量:物體的重力G、物體升高的高度h、繩子自由端的拉力F、繩子自由端移動的距離s。 讓學生按步驟完成實驗環節,培養嚴謹認真的科學態度。 做好測量前的準備,器材實驗桌上已經準備好,知道所測物理量及實驗步驟,方便后續的實際操作。 通過實驗操作鍛煉學生動手動腦能力,處理信息能力,分析歸納能力。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:新課教學 議一議:如何提高滑輪組的機械效率 引導學生總結得到提高效率的途徑。 出示具體的措施,幫學生理解機械效率的重要作用。 出示常見機械的機械效率值。 組裝如圖所示的滑輪組,按上一個探究的步驟完成數據收集和整理歸納過程,得到結論。 通過上邊兩次探究,思考并回答提高機械效率的途徑。 提高機械效率的兩條途徑: (1)增大有用功所占的比例,額外功一定時,增加有用功。 (2)減小額外功所占的比例,有用功一定時,減小額外功。 小組討論,小組代表發言,同學補充,完善實驗步驟并設計出實驗表格。 按照步驟進行實驗,對數據進行收集處理。 通過交流得到實驗結論,小組展示實驗成果,得出同一滑輪組,物重越重,機械效率越大。 進行猜想二,用不同滑輪組提升相同重物,機械效率是否相同,培養發散能力。 思考并理解。 學生展示發言,鍛煉語言表達能力,總結概括能力。 學以致用,讓學生感知到物理來源于生活又回歸生活的過程,體會物理的作用。 得到結論后讓學生歸納出提高機械效率的途徑,鍛煉學生的知識遷移能力,把知識運用于生活。
環節三:課堂例題 例.如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置,鉤碼的總重力為6 N。 (1)實驗時要豎直向上　　　　拉動彈簧測力計,由圖可知拉力大小為　　　　N,若鉤碼上升的高度為8 cm,則彈簧測力計向上移動　　　　cm,該滑輪組的機械效率為　　　　。 (2)若僅增加鉤碼的個數,該滑輪組的機械效率將　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”)。 認真讀題,完成課堂例題,聽老師分析例題。 對影響機械效率的因素進行鞏固練習,突破難點,找到易錯點。 培養學生對已學知識的綜合運用能力,提高用知識解決實際問題的能力。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
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 11.4　機械效率 第2課時　測量滑輪組的機械效率 一、影響因素 1.同一機械機械效率不總是一定的。 2.機械效率與物重有關,同一滑輪組物重越重,機械效率越大。 3.物重相同時,動滑輪的自重越大,機械效率越小。 二、提高機械效率的兩條途徑 1.增大有用功。 2.減小額外功。 三、提高機械效率的方法 1.減輕機械自身重力。 2.定時潤滑,減小摩擦。 3.增加被提起貨物的質量。
作業布置 第十一章第4節第2課時
教學反思

展開更多......

收起↑