- 相關(guān)推薦
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀
作為一名人民教師,常常需要準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì),教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)化規(guī)劃教學(xué)系統(tǒng)的過程。教學(xué)設(shè)計(jì)要怎么寫呢?下面是小編整理的機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀,歡迎大家分享。
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀1
教學(xué)目標(biāo)
1、知道有用功、額外功、總功
2、理解機(jī)械效率,會(huì)計(jì)算機(jī)械效率
教學(xué)重點(diǎn)
1、理解機(jī)構(gòu)效率
2、探究斜面的機(jī)械效率
教學(xué)難點(diǎn)
理解機(jī)械效率
教學(xué)準(zhǔn)備
課件,導(dǎo)學(xué)案
教學(xué)方法
先學(xué)后教,學(xué)案導(dǎo)學(xué),合作達(dá)標(biāo)
教學(xué)后記
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
備注
一、創(chuàng)設(shè)情景,明確目標(biāo)
一、引入新課
小明家最近買了一處新樓房,三樓。想把洗手間、廚房裝修一下,需把沙子運(yùn)到三樓。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)需要,選擇器械幫助小明家解決這個(gè)問題,看看哪個(gè)小組選的辦法最好?
二、進(jìn)行新課
假如用動(dòng)滑輪提升沙子,請(qǐng)同學(xué)們觀著提沙子的過程。
對(duì)誰(shuí)做的功是我們需要的?
。ò鍟杏霉Γ何覀兯枰墓。)
哪部分功是我們不需要,但不得不做的?
。ò鍟~外功:工作時(shí),對(duì)于額外負(fù)擔(dān)所不得不做的功。)
一共做的功等于什么?
。ò鍟偣Γ河杏霉εc額外功之和。)
假如我們用下面三種方法搬運(yùn)沙子,你認(rèn)為哪一種方法最好?為什么?
討論回答。(第三種方法最好,因?yàn)榈谌N方法做的額外功最少。)
工作中,我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學(xué)中,用機(jī)械效率表示有用功在總功中所占的比例。(板書機(jī)械效率:有用功在總功中所占的比例)表示機(jī)械效率;W有表示有用功;W總表示總功。那么,機(jī)械效率應(yīng)該怎樣表示?
根據(jù)公式計(jì)算,上面斜面的.機(jī)械效率是多少?
。C(jī)械效率沒有單位,小于1,常用百分?jǐn)?shù)表示。)
師:同學(xué)們,剛才我們知道上面斜面的機(jī)械效率,任何斜面的機(jī)械效率都一樣嗎?請(qǐng)同學(xué)們?cè)賮?lái)觀察用斜面推物體的情景。
下面我們探究斜面的機(jī)械效率(板書探究:斜面的機(jī)械效率。)
通過觀察上面用斜面推物體的情景,對(duì)斜面的機(jī)械效率你能提出什么問題?
提出問題。
。ㄐ泵娴臋C(jī)械效率與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系?斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有什么關(guān)系?)
請(qǐng)同學(xué)們猜想上面提出的問題。
根據(jù)提出的問題和做出的猜想,選擇其中的一個(gè)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方案。
小組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案。
小組實(shí)驗(yàn),同時(shí)設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)。
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論?
(五)小結(jié)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?
1.有用功、額外功、總功;
2.機(jī)械效率:定義、公式、計(jì)算;
3.探究:斜面的機(jī)械效率。)
討論回答。(第三種方法最好,因?yàn)榈谌N方法做的額外功最少。)
工作中,我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學(xué)中,用機(jī)械效率表示有用功在總功中所占的比例。(板書機(jī)械效率:有用功在總功中所占的比例)表示機(jī)械效率;W有表示有用功;W總表示總功。那么,機(jī)械效率應(yīng)該怎樣表示?
根據(jù)公式計(jì)算,上面斜面的機(jī)械效率是多少?
。C(jī)械效率沒有單位,小于1,常用百分?jǐn)?shù)表示。)
師:同學(xué)們,剛才我們知道上面斜面的機(jī)械效率,任何斜面的機(jī)械效率都一樣嗎?請(qǐng)同學(xué)們?cè)賮?lái)觀察用斜面推物體的情景。
下面我們探究斜面的機(jī)械效率(板書探究:斜面的機(jī)械效率。)
通過觀察上面用斜面推物體的情景,對(duì)斜面的機(jī)械效率你能提出什么問題?
提出問題。
。ㄐ泵娴臋C(jī)械效率與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系?斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有什么關(guān)系?)
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀2
一、教材分析
1、本節(jié)內(nèi)容不僅屬于《機(jī)械與人》章節(jié)的重點(diǎn)重要內(nèi)容,同時(shí)也是整個(gè)八年級(jí)(初二)物理學(xué)習(xí)的集大成章節(jié)。其內(nèi)容包含本章節(jié)機(jī)械功能特點(diǎn)、功、功率等相關(guān)知識(shí),還囊括了多種受力分析、判斷和物體運(yùn)動(dòng)、平衡等眾多知識(shí)?梢赃@樣說(shuō),本節(jié)內(nèi)容基本上把一本書大部分知識(shí)都融匯交織于此。因此不僅是一堂新課,而且還是一堂涵蓋面非常廣的總結(jié)課,當(dāng)然也是一堂很具有難度的挑戰(zhàn)課。
2、本節(jié)課不僅學(xué)習(xí)新的物理概念“機(jī)械效率”,能夠?qū)τ跈C(jī)械效率進(jìn)行分析和計(jì)算,而且還需要讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中真正的理解”效率”的切實(shí)意義,能夠在生產(chǎn)實(shí)際中解決實(shí)際問題,達(dá)到人文和科學(xué)的高度結(jié)合。
3、本節(jié)內(nèi)容基本上可以認(rèn)為是8年級(jí)物理學(xué)習(xí)一年以來(lái)的收關(guān)之課,通過本節(jié)的學(xué)習(xí)能夠把學(xué)生對(duì)于物理學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解水平提升一定的層次和高度。
4、本節(jié)教學(xué)不能停留在簡(jiǎn)單的理論分析上,更重要的是結(jié)合實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生真切的理解機(jī)械效率的意義?简(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究,創(chuàng)造性、歸納總結(jié)、團(tuán)隊(duì)合作等多方面的能力。
二、學(xué)生分析
通過一年以來(lái)的學(xué)習(xí),同學(xué)們儲(chǔ)備了一定量的物理基本知識(shí),掌握了一定的物理學(xué)習(xí)方法和具有一定的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐方法和能力。大部分同學(xué)能夠適應(yīng)本節(jié)課的基本要求,同時(shí)也應(yīng)當(dāng)主意少數(shù)同學(xué)學(xué)習(xí)能力不足的現(xiàn)象。所以本節(jié)課的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):
1、少一些高難度的理論分析和復(fù)雜的多步驟計(jì)算,盡量把抽象的知識(shí)生活化和形象化,讓學(xué)生通過生活來(lái)理解知識(shí),同時(shí)利用知識(shí)來(lái)解釋、指導(dǎo)生產(chǎn)、生活。
2、適當(dāng)?shù)奶荻群推露,照顧不同學(xué)習(xí)能力層次的同學(xué),讓所有同學(xué)都能夠參與學(xué)習(xí)和思考,有收獲。
3、讓學(xué)習(xí)走向生活,給學(xué)生預(yù)留一定的不同難度的課后實(shí)踐探究問題,培養(yǎng)實(shí)踐能力。
4、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和反思,提升知識(shí)和能力的高度。
5、根據(jù)本地學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況,本節(jié)內(nèi)容分為兩部分,兩個(gè)教學(xué)時(shí)進(jìn)行。第一部分讓學(xué)生通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)理解機(jī)械效率,能夠?qū)ο嚓P(guān)問題進(jìn)行分析和計(jì)算,達(dá)到對(duì)機(jī)械效率的切實(shí)理解,掌握實(shí)驗(yàn)探究各種機(jī)械效率的方法,為下一節(jié)實(shí)踐探究各種機(jī)械效率做好充分準(zhǔn)備。第二部分為實(shí)踐探究課,同學(xué)們應(yīng)用上節(jié)所掌握的知識(shí)和方法及要求探究不同機(jī)械在多種情況之下的機(jī)械效率,并且進(jìn)行歸納總結(jié),加深對(duì)機(jī)械效率的認(rèn)識(shí)理解,同時(shí)能夠利用所掌握和發(fā)現(xiàn)的知識(shí)去解決生產(chǎn)生活的實(shí)際問題。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)和技能目標(biāo)
、倮斫庥杏霉,額外功,總功,以及三者之間的區(qū)別、來(lái)源、聯(lián)系等關(guān)系。
、谡莆諜C(jī)械效率的意義和計(jì)算方法。
、壅莆胀ㄟ^實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐探究、測(cè)量和分析計(jì)算各種機(jī)械的機(jī)械效率的方法。
2、過程和方法目標(biāo)
通過實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)和分析,初步形象的理解機(jī)械效率,然后能夠在理論分析的`層次更加深入透徹的理解機(jī)械效率以及影響機(jī)械效率的各種因素。并且最終能夠從理論走向生活和生產(chǎn)。
3、情感和態(tài)度目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生合作的團(tuán)隊(duì)精神,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及理論實(shí)踐相結(jié)合,主動(dòng)探究尋求真理的科學(xué)精神。
四、重難點(diǎn):
重點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探究初步理解機(jī)械效率,能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算分析。
難點(diǎn):對(duì)機(jī)械效率深入分析,掌握機(jī)械效率的影響因素,能夠區(qū)分功、功率、機(jī)械效率等容易混淆的概念和意識(shí)。掌握實(shí)驗(yàn)探究機(jī)械效率的基本方法。
五、教學(xué)設(shè)備和教輔工具
多媒體投影儀、滑輪、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)、鉤碼等
六、設(shè)計(jì)思想
本堂課應(yīng)該有以下幾點(diǎn)突出表現(xiàn):
1、教師成為學(xué)生們學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者,巧妙和高效的引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,不應(yīng)該成為知識(shí)的灌輸者,甚至教師要學(xué)會(huì)裝“不懂”讓學(xué)生教老師,體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)的能力。
2、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐和理論相結(jié)合,首先由生活發(fā)現(xiàn)問題,通過實(shí)驗(yàn)探究歸納總結(jié),解決問題。然后上升到高層次的理論分析,最后又回歸到生產(chǎn)生活中。切實(shí)的體現(xiàn)物理科技知識(shí)教育的價(jià)值和意義。
3、師生之間具有良好的互動(dòng),教師能夠切實(shí)的掌握學(xué)生對(duì)于知識(shí)和能力的把握程度,能夠隨機(jī)應(yīng)變,及時(shí)調(diào)整教學(xué)方式及內(nèi)容。
4、巧妙鋪墊,預(yù)留學(xué)習(xí)內(nèi)容,為下節(jié)實(shí)驗(yàn)探究做好充分的準(zhǔn)備。
七、教學(xué)流程
1、學(xué)生課前預(yù)習(xí)
2、課堂用簡(jiǎn)明、形象的問題引入新課題
4、小習(xí)題訓(xùn)練,檢查知識(shí)掌握程度
5、對(duì)機(jī)械效率深層次,高高度的理論分析,掌握測(cè)量機(jī)械效率的基本方法
6、安排課后作業(yè),以及下節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容
7、總結(jié)
八、教學(xué)詳細(xì)環(huán)節(jié)以及學(xué)生活動(dòng)
。ㄒ唬┮胄抡n,簡(jiǎn)單的知識(shí)構(gòu)建
1、讓學(xué)生選擇搬運(yùn)磚塊的方式引入新課
學(xué)生活動(dòng):抽點(diǎn)學(xué)生回答,讓其說(shuō)明理由
2、分析有用功、額外功、總功
有用功:為了達(dá)到目的必須做的功
額外功:為了達(dá)到目的,不得不克服其他阻礙因素所做的功
總功:使用機(jī)械時(shí)所做的功,等于有用功和額外功的總和
學(xué)生活動(dòng):教師引導(dǎo)示例,利用多媒體展示圖片,學(xué)生分析運(yùn)送磚頭時(shí)的有用功,額外功、總功。
引導(dǎo)學(xué)生分析:在實(shí)際使用機(jī)械的時(shí)候,總功總是大于有用功,不得不做額外功。
3、引導(dǎo)分析機(jī)械效率
分析引入原因
①定義:有用功和總功的比值
、诒磉_(dá)式:
③說(shuō)明:數(shù)值用百分?jǐn)?shù)表示,沒有單位
學(xué)生活動(dòng):翻看書本,找出答案回答。并且對(duì)知識(shí)點(diǎn)加強(qiáng)記憶。
。ǘ⿲(shí)驗(yàn)探究,切實(shí)體驗(yàn)實(shí)際,測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率。
1、向提問如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)和測(cè)量滑輪組機(jī)械效率機(jī)械
學(xué)生活動(dòng):思考,討論和回答,教師引導(dǎo)
2、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),采集數(shù)據(jù),分析計(jì)算,并且把各組數(shù)據(jù)公布于黑板之上。教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),進(jìn)行評(píng)估。
后來(lái)改為觀看我所做的實(shí)驗(yàn)視頻
。ㄈ┱n本例題分析處理,明確規(guī)范解題格式、方法和要求。
學(xué)生活動(dòng):抽點(diǎn)學(xué)生分析題目,講解思路。強(qiáng)化解題格式。
。ㄋ模┥顚哟蔚姆治隼斫鈾C(jī)械效率
1、公式的變形應(yīng)用,配置一道小型的練習(xí)題。
練習(xí)1、已知某工地上滑輪組的機(jī)械效率是85%,要把質(zhì)量為200千克的磚塊提升10米,則滑輪組自由端拉力應(yīng)該做多少功?
學(xué)生活動(dòng):思考,回答,練習(xí),記憶強(qiáng)化。
2、機(jī)械效率與有用功,額外功、總功的關(guān)系
學(xué)生活動(dòng):討論效率大越大,則說(shuō)明機(jī)械所做的有用功越多?
機(jī)械效率大小跟所做的各種功大小沒有任何必然的關(guān)系,只說(shuō)明有用功在總功當(dāng)中的比例、份額。當(dāng)控制變量時(shí),討論相互之間大小關(guān)系。
3、討論思考:機(jī)械效率的范圍
機(jī)械效率小于1,所以各種機(jī)械可以按照我們需求省力或者省距離,但是絕對(duì)不省功。
4、討論思考:機(jī)械效率與功率的區(qū)別,能否說(shuō)機(jī)械效率越大,則功率越大,或者說(shuō)功率越大,效率越大?
兩者從不同的角度來(lái)描述機(jī)械的性能
5討論回答:如何提高機(jī)械效率?
當(dāng)有用功一定時(shí),盡量減少額外功(減小總功)提升相同質(zhì)量的磚頭一定高度
當(dāng)額外功一定時(shí),盡量增加有用功同一個(gè)滑輪組提升重物,盡量增加重物質(zhì)量,好比打的包車,盡量多座人
當(dāng)總功一定時(shí),減小額外功電動(dòng)機(jī)提升重物時(shí),盡量減少附載物
6實(shí)際操作中如何提高機(jī)械效率:
減小摩擦,給滑輪組添加潤(rùn)滑油等
減少、減輕附載物
組合機(jī)械越多,效率越低!
。ㄎ澹、觀看實(shí)際生產(chǎn)生活中機(jī)械的使用,掌握選擇機(jī)械的方法
。⒑(jiǎn)單習(xí)題訓(xùn)練,檢測(cè)知識(shí)掌握程度。
、傧铝嘘P(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法,正確的是()
A、越省力的機(jī)械,機(jī)械效率越高B、減小額外功,可以提高機(jī)械效率
C、機(jī)械效率越大,功率也越大D、額外功越大,機(jī)械效率越小
②為了提高機(jī)械效率,下列各種措施中有效地是()
A、有用功一定,增大總功B、總共一定,增大額外功
C、有用功一定,減小額外功D、額外功一定,減小總功
、奂滓覂膳_(tái)機(jī)器,甲的機(jī)械效率是85%,乙的機(jī)械效率是60%,則()
A、相等的時(shí)間內(nèi),甲機(jī)器所做的功多B、做同樣多的功,甲機(jī)器花的時(shí)間少
C、甲機(jī)器比乙機(jī)器省力D、上述說(shuō)法都不對(duì)
、芤换喗M,不記繩重和摩擦,用它來(lái)提升一重為G的貨物時(shí),其機(jī)械效率為80%。若用該滑輪組來(lái)提升一重為2G的貨物時(shí),其機(jī)械效率()
A、大于80%B、等于80%C、小于80%D、無(wú)法確定
。ㄆ撸┛偨Y(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容,引導(dǎo)如何對(duì)待生活學(xué)習(xí)。多,快、好、省。
。ò耍┌才畔鹿(jié)教學(xué)內(nèi)容,安排課后作業(yè)。
下節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容預(yù)告及安排:
1、實(shí)踐探究同一滑輪組機(jī)械效率是否恒定、
2、探究斜面的機(jī)械效率的影響因素
要求:提出自己的猜想,別且根據(jù)猜想設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法,提前設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)采集表格。
九、課后作業(yè):
1、用一個(gè)動(dòng)滑輪把重為1000N的物體提高2m,所用的力是550N,則有用功為_____J,總功為_____J,這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率為_____,動(dòng)滑輪的重力_____N(不計(jì)繩重及摩擦)
2、如圖1所示,用此裝置拉一重為100N的重物,使其在地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),若不計(jì)滑輪重和摩擦,所需拉力為8N,則物體與地面間的摩擦力為_____N。實(shí)際此裝置的機(jī)械效率為80%,欲使物體以0、6m/s的速度沿水平地面前進(jìn),那么實(shí)際拉力為_____N,拉力在5s內(nèi)做的功為_____J。
3、用500N的力拉著滑輪組繩子的自由端移動(dòng)8m時(shí),可將滑輪組懸掛的重為1500N的物體勻速提高2m,則額外功占總功的百分比是[]
A、25%B、75%C、15%D、85%
4、一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率,用它把同一物體勻速提升同樣的高度,改進(jìn)后與改進(jìn)前相比較[]
A、總功不變,有用功增加了B、總功不變,額外功減小了
C、有用功不變,總功減小了D、以上說(shuō)法都不對(duì)
5、起重機(jī)在1min內(nèi)能把5、0×104N的物體勻速提高30m,它的機(jī)械效率是60%,在1min內(nèi),起重機(jī)所做的有用功為多少J?所做的總功為多少J?總功率是多少W?
6、用滑輪勻速提升360N的物體,假若滑輪組的機(jī)械效率為80%,繩子所能承受的最大拉力為100N,考慮既省力又方便,問:此滑輪組應(yīng)由幾個(gè)定滑輪幾個(gè)動(dòng)滑輪組成?實(shí)際拉繩的力多大?
十、板書設(shè)計(jì):
機(jī)械效率
1、有用功:
2、額外功:
3、總功:
4、機(jī)械效率:
、俣x:
、诒磉_(dá)式:
、劾斫、強(qiáng)調(diào):
練習(xí)題分析,作圖,說(shuō)明,草稿等
十一、課后總結(jié)反思:
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀3
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.知道利用斜面拉物體時(shí),有用功與總功的計(jì)算方法,會(huì)計(jì)算斜面的機(jī)械效率。
2.會(huì)測(cè)定斜面的機(jī)械效率,并會(huì)運(yùn)用控制變量法的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。
3.知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。
二、過程與方法
1.從生活實(shí)際出發(fā),培養(yǎng)探究物理學(xué)的有關(guān)知識(shí)的興趣以及深入認(rèn)識(shí)事物的能力。
2.親身經(jīng)歷測(cè)量斜面機(jī)械效率的過程,通過參與探究影響斜面的機(jī)械效率因素的活動(dòng),學(xué)習(xí)擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案,并培養(yǎng)自主合作探究的能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.讓學(xué)生學(xué)會(huì)關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機(jī)械的機(jī)械效率,具有用機(jī)械效率來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)械的意識(shí)。
2.通過探究活動(dòng),進(jìn)行充分的交流與合作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。
【實(shí)驗(yàn)教具】
學(xué)生用實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長(zhǎng)方體鐵塊、砝碼。
老師用實(shí)驗(yàn)器材:器材同上。
軟件:Flash課件。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景,導(dǎo)入新課
師:工人往高處搬重物時(shí),一般會(huì)用什么方法?
生:用木板搭成一個(gè)斜面,把重的東西推上去或拉上去。
師:為什么這么做呢?
生:因?yàn)樾泵婵梢允×Α?/p>
師:斜面這種省力的機(jī)械,在生活中有許多運(yùn)用,同學(xué)們都見過哪些斜面?
生:盤山公路就是一個(gè)大斜面。(大屏幕)
師:還有嗎?
生:我們騎自行車上坡時(shí),走S形路線會(huì)更容易一些。也是利用了斜面可以省力。
師:這盤山公路像不像S形?
師:橋梁的引橋也是一個(gè)斜面,而且橋面越高,引橋也越長(zhǎng)。(大屏幕)
師:既然使用斜面可以省力,那能不能省功呢?
生:不能。因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械都不能省功。
師:說(shuō)得很好。實(shí)際上使用任何機(jī)械都會(huì)不可避免的做一些額外功,這樣使得有用功總是小于總功,有用功占總功的百分比就是機(jī)械效率,我們用它來(lái)描述利用機(jī)械做功的效率,那么斜面的機(jī)械效率到底與哪些因素有關(guān)呢?它的省力情況與它的機(jī)械效率有什么關(guān)系嗎?
二、合作交流,解讀探究
1.提出問題:
師:這節(jié)課我們就一起來(lái)探究斜面的機(jī)械效率。
師:我們利用斜面做功時(shí),目的是把物體抬到一定高度處。我們不把它豎起提升,而是沿著斜面把它拉上去,這是為了省力。演示:請(qǐng)看這里,沿斜面拉物體時(shí),什么是有用功?什么是總功?如何計(jì)算斜面的機(jī)械效率?
生:克服物體重力所做的功是有用功,拉力所做的功是總功。
師:我們需要哪些測(cè)量?jī)x器?需要測(cè)量哪些物理量呢?
生:需要彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺。要測(cè)出物體重力,斜面高度,拉力,斜面長(zhǎng)度。
斜面的機(jī)械效率:(大屏幕)
師:你們準(zhǔn)備怎樣測(cè)量拉力的大小?
生:用彈簧測(cè)力計(jì)鉤住物體,沿斜面勻速向上拉,讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為拉力的大小。
師:知道了如何測(cè)量斜面的機(jī)械效率了,同學(xué)們猜想一下,斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)呢?
2.進(jìn)行猜想:
生:斜面的機(jī)械效率可能與斜面的高度、斜面長(zhǎng)度、傾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物體重力有關(guān)。(大屏幕)
師:能說(shuō)說(shuō)你們的猜想依據(jù)嗎?
生:我覺得可能與斜面的粗糙程度有關(guān),斜面越粗糙,克服摩擦力所做的額外功就越多,機(jī)械效率越低。
師:有道理。摩擦是影響機(jī)械效率的一個(gè)重要因素,摩擦力越大,做的額外功就越多,機(jī)械效率就越低。
生:我覺得可能與斜面的傾斜程度有關(guān),斜面的傾斜程度越大,把物體提升得也越高,機(jī)械效率就越高。
生:我認(rèn)為可能與斜面的坡度有關(guān)。坡度越大,斜面的機(jī)械效率越高。
生:我覺得可能與物體的重力有關(guān),物體越重,所以機(jī)械效率高(或越低)。
生:我認(rèn)為可能與斜面的長(zhǎng)度有關(guān),斜面越長(zhǎng),克服摩擦力所做的額外功也越多,機(jī)械效率就越低。
生:我認(rèn)為可能與物體對(duì)斜面的壓力有關(guān),壓力越大,機(jī)械效率越低(或越高)。
生:我認(rèn)為可能與斜面的高度有關(guān),斜面越高,做的有用功就越多,機(jī)械效率越高。
師:很不錯(cuò),同學(xué)們猜想了這么多因素,而且說(shuō)得有理有據(jù)。我們能不能把這些因素中相類似的因素合并合并,把問題簡(jiǎn)化一下呢?誰(shuí)來(lái)說(shuō)?
生:我覺得斜面的坡度與斜面的傾斜程度可以合并。
師:坡度與傾斜程度是不是一個(gè)意思呀?
生:我覺得物體對(duì)斜面的壓力與物體的重力可以合并。
師:物體越重,對(duì)斜面的壓力也越大,那我們把它們合并為重力,因?yàn)閴毫Σ惶脺y(cè)量。
生:我認(rèn)為斜面的高度與斜面的長(zhǎng)度也都可以合并為斜面的傾斜程度,因?yàn)楣潭ǜ叨龋桓淖冮L(zhǎng)度或固定長(zhǎng)度只改變高度都相當(dāng)于改變了斜面的傾斜程度,效果是一樣的。
師:說(shuō)得有道理,你能來(lái)演示給我們看看嗎?
生:演示并解說(shuō)。把斜面長(zhǎng)度固定,只改變斜面高度,斜面的傾斜程度變了;把斜面高度固定,只改變斜面的長(zhǎng)度,斜面的傾斜程度也變了。這兩種方法達(dá)到的效果是一樣的。
師:這兩種方法都改變了斜面的傾斜程度。但哪一種方法更簡(jiǎn)便?
生:固定高度,改變斜面的長(zhǎng)度更簡(jiǎn)便。
師:按照同學(xué)們的討論結(jié)果,進(jìn)行合并后,影響斜面的機(jī)械效率的因素有幾個(gè)?
生:斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、物體重力。(大屏幕)
3.設(shè)計(jì)方案:
師:要證明同學(xué)們的猜想是否正確,最好的辦法就是做實(shí)驗(yàn),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。但是在做實(shí)驗(yàn)之前,我們必須先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案,因?yàn)橹挥羞@樣,才能讓實(shí)驗(yàn)有條不紊的進(jìn)行。
師:當(dāng)一個(gè)物理量與幾個(gè)因素有關(guān),我們用什么方法來(lái)進(jìn)行探究呢?
生:控制變量法。
師:當(dāng)一個(gè)量與多個(gè)因素有關(guān),在探究其中一個(gè)因素時(shí),我們要控制其它的因素一定,這就是控制變量法。由于探究的因素較多,我們的時(shí)間也有限,所以各小組的同學(xué)只能就其中一個(gè)你比較感興趣的問題來(lái)進(jìn)行探究,各小組討論一下,我來(lái)分分組,同時(shí)請(qǐng)各小組組長(zhǎng)來(lái)領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。把你們的設(shè)計(jì)方案寫下來(lái),畫出實(shí)驗(yàn)的圖例和實(shí)驗(yàn)表格。
生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),師巡視。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)給與幫助。
4.展示交流結(jié)果:
生1:在探究斜面機(jī)械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系時(shí),控制斜面的粗糙程度和物體重力一定,改變斜面的傾斜程度。分別就較緩、較陡、最陡做三次。這是我們的設(shè)計(jì)方案圖和表格。
師:大屏幕展示方案一。(強(qiáng)調(diào)材料任意選擇其中一種)(動(dòng)畫及表格)
5.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
師:方案已經(jīng)制定出來(lái)了。下面就開始實(shí)驗(yàn)吧。同學(xué)們邊做實(shí)驗(yàn)邊記錄數(shù)據(jù)。
生:做實(shí)驗(yàn)。師巡視。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)幫助。
6.分析論證,得出結(jié)論
師:同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)做完了嗎?做完了。把你們的數(shù)據(jù)及結(jié)論拿到前面來(lái)展示一下,讓大家來(lái)分享你們的實(shí)驗(yàn)成果吧。哪個(gè)小組先來(lái)?你們小組先來(lái)吧。
生:展示實(shí)驗(yàn)。先把實(shí)驗(yàn)報(bào)告拿到展示臺(tái)下展示,然后一個(gè)同學(xué)做演示,一個(gè)同學(xué)解說(shuō)。
生1:我們探究的是斜面的機(jī)械效率與傾斜程度的關(guān)系。我們首先測(cè)出了物體重力,記入了表格。實(shí)驗(yàn)時(shí),我們選擇的是──斜面。先讓斜面的傾斜程度較小,把物體沿斜面勻速拉上斜面,讀出拉力的大小,記入表格,再用刻度尺測(cè)出斜面的長(zhǎng)度和高度也分別記入表格。然后逐漸增大斜面的傾斜程度,按同樣的方法重做兩次實(shí)驗(yàn)。最后算出較緩時(shí)為**,較陡時(shí)為**,最陡時(shí)為**。所以我們得出的結(jié)論是:斜面的傾斜程度越大,機(jī)械效率越高。
師:真不錯(cuò),說(shuō)得這么詳細(xì)。為他們鼓掌。
師:其它探究機(jī)械效率與斜面傾斜程度關(guān)系的小組得出的結(jié)論與他們的相同嗎?
生:我們選擇的是毛巾斜面,也得到了同樣的結(jié)論。
師:下面哪個(gè)小組上來(lái)展示?
生2:我們小組探究的是斜面的機(jī)械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系?刂菩泵娴膬A斜程度和物體重力一定,也是先測(cè)出了物體重力,記入了表格中,實(shí)驗(yàn)時(shí),先在木板表面鋪上毛巾,把物體沿毛巾斜面勻速拉上斜面,記下拉力大小,記入表格,用刻度尺測(cè)出斜面長(zhǎng)度和斜面高度分別記入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重復(fù)上面的.實(shí)驗(yàn)。最后分別算出在毛巾表面上時(shí)為**,木板表面上時(shí)為**,玻璃表面上時(shí)為**,我們得出的結(jié)論是:斜面越粗糙,斜面的機(jī)械效率越低。
師:其它探究這個(gè)因素的小組得到的結(jié)論是一致的嗎?
生3:我們探究的是斜面的機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系?刂菩泵娴膬A斜程度和斜面的粗糙程度均相同,先測(cè)出木塊重力,記入表格中,把它沿斜面勻速拉上斜面,測(cè)出拉力的大小記入表格中,同時(shí)測(cè)出斜面長(zhǎng)度和斜面高度,也分別記入表格中,然后逐漸在木塊上加砝碼,改變物體重力,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。最后算出較輕時(shí)的為**,較重時(shí)為**,最重時(shí)為**。這三次的近似相等,所以在誤差范圍內(nèi),我們得出的結(jié)論是:斜面的機(jī)械效率與物體重力無(wú)關(guān)。
師;同學(xué)們都說(shuō)得非常好。綜合一下同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。我們可以得出影響斜面的機(jī)械效率的因素只有兩個(gè),即斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度。具體的關(guān)系怎樣說(shuō)才算是嚴(yán)密的呢?
生:在斜面的粗糙程度一定時(shí),斜面的傾斜程度越大,斜面的機(jī)械效率越高。
生:在斜面的傾斜程度一定時(shí),斜面越粗糙,斜面的機(jī)械效率越高。
生:斜面的傾斜程度與物體的重力無(wú)關(guān)。
師:說(shuō)得非常好。(大屏幕展示結(jié)論)
7.評(píng)估與交流
師:我們回到剛才第一個(gè)表格中,同學(xué)們有沒有什么新的發(fā)現(xiàn)?
生:我還發(fā)現(xiàn),傾斜程度越小,拉力越小,也就是越省力。
師:那綜合分析一下省力情況與機(jī)械效率大小,你可以得到什么結(jié)論?
生:斜面越省力,機(jī)械效率越低;斜面越費(fèi)力,機(jī)械效率越高。
師:既然斜面的傾斜程度越小,機(jī)械效率越低,那盤山公路為什么還要把斜面修得那么長(zhǎng)呢?
生:為了更省力。
師:特別是對(duì)于較重的物體做功考慮更多的應(yīng)該是省力的問題,因?yàn)槿绻悴荒馨岵粍?dòng)動(dòng)物體,你做的功就等于0,你的機(jī)械效率也將為零。這樣看來(lái),我們應(yīng)該在力所能及的范圍內(nèi),盡量的讓斜面更陡一些,更光滑一些,這樣就能提高斜面的機(jī)械效率了。
師:通過剛才的探究,你最感興趣的是什么?你還想知道有關(guān)斜面的哪些方面問題?(大屏幕)
生:我還想知道斜面在生活中還有哪些應(yīng)用。
師:還有生活中不太起眼的螺絲釘,千斤頂,樓梯等等都是斜面。
生:我想知道為什么斜面的傾斜程度越大,斜面的機(jī)械效率就越大。
師;我們可以采用極端思維法來(lái)思考這個(gè)問題:如果斜面的傾斜程度為零,也就是水平,當(dāng)我們沿水平方向拉物體,不可能讓物體升高,在提升物體這方面做的功為0,即機(jī)械效率為0。如果斜面的傾斜程度最大,也就是豎直,沿豎直方向提升物體時(shí),不需要克服斜面摩擦力做額外功了,此時(shí)的機(jī)械效率就等于100%。所以斜面的傾斜程度越小機(jī)械效率越低;斜面傾斜程度越大機(jī)械效率越高。
生:我想知道為什么斜面的。機(jī)械效率與物體的重力無(wú)關(guān)。
師:這是因?yàn)槔εc重力成正比,關(guān)于為什么成正比,同學(xué)們到高中就明白了。
生:我還想知道斜面的機(jī)械效率與物體運(yùn)動(dòng)速度是否有關(guān)。
師:你覺得呢?
生:我覺得有關(guān)(或無(wú)關(guān))
師:你想一下啊,無(wú)論速度大還是速度小,只要是勻速,拉物體的力變不變?
生:不變。
師:那你覺得機(jī)械效率與速度有關(guān)嗎?
生:我覺得無(wú)關(guān)。
生:我還想知道物體在斜面上滾動(dòng)時(shí)的機(jī)械效率與滑動(dòng)時(shí)的機(jī)械效率有什么區(qū)別?
師;那你猜一下,滾動(dòng)時(shí)高還是滑動(dòng)時(shí)高?
生:我覺得滾動(dòng)時(shí)高,因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小。
師:嗯,很喜歡動(dòng)腦筋,不錯(cuò)啊。
師:不過,這些只是同學(xué)們的猜想,真正的驗(yàn)證過程就只能留給同學(xué)們課后去探究了。
師:通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們覺得有哪些收獲,又有哪些不足呢?(大屏幕)
生1:通過探究我知道了斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān),而且還知道了斜面的省力情況與斜面機(jī)械效率的關(guān)系。
生2:這次探究實(shí)驗(yàn),我們先根據(jù)提出的問題,進(jìn)行了猜想,然后通過小組討論設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,再通過實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析歸納出正確結(jié)論,這個(gè)探究方法對(duì)我以后的學(xué)習(xí)有很大的幫助。
師:方法上的收獲確實(shí)很重要,我們除了要學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的探究方法,也要學(xué)習(xí)別人好的學(xué)習(xí)方法,你們說(shuō)是不是呀?有什么不足?
生:我覺得實(shí)驗(yàn)中還是有很多的不足。比如,在測(cè)量拉力的時(shí)候,不能保證勻速拉動(dòng)物體,而且彈簧測(cè)力計(jì)不是固定的,而是運(yùn)動(dòng)的,不便于讀數(shù),拉力的測(cè)量誤差比較大。
生:斜面長(zhǎng)度和斜面高度的測(cè)量也存在一些誤差。
師:所以我們?cè)跍y(cè)量的時(shí)候,都要非常的細(xì)心,這樣才能提高實(shí)驗(yàn)的成功率。
三、應(yīng)用遷移,延伸拓展:
師:效率是一個(gè)很重要的問題,提高機(jī)械效率,可以更充分地發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用,因?yàn)榭梢詼p少能耗,降低生產(chǎn)成本。效率就是時(shí)間,效率就是金錢,效率就是生命。無(wú)論做什么都會(huì)有效率,無(wú)論什么時(shí)候,我們都要盡量的提高效率。
閱讀理解:效率
除了機(jī)械做功有效率問題外,日常生活中的很多事情都有效率問題。一家人吃飯,不可能把每粒米都吃進(jìn)肚里,這里我們可用效率表示對(duì)米的有效利用程度。用鉛筆寫字,一支鉛筆的鉛芯都能完全利用嗎?人們總希望這根鉛筆芯被利用的程度越大越好,因而這里的效率反映了對(duì)鉛筆芯的有效利用程度。用爐子燒水的時(shí)候,煤炭不可能都完全燃燒,燃燒的煤炭放出的熱量只有一部分被水吸收,很多熱量浪費(fèi)掉了,在這里我們可用“效率”的高低來(lái)表示對(duì)煤炭和放出的熱量的有效利用率的大小。吹電風(fēng)扇時(shí),消耗的電能除了一部分轉(zhuǎn)化為電風(fēng)扇的機(jī)械能之外,電動(dòng)機(jī)中的線圈由于電流通過會(huì)發(fā)熱,夏天,電風(fēng)扇工作久了,電機(jī)發(fā)熱就是很好的證明,但產(chǎn)生的這些熱量都白白散失到空氣中了。所以也可以用效率來(lái)表示電能利用率的大小。日常生活中所說(shuō)的“工作效率”、“學(xué)習(xí)效率”、“辦事效率”等等,都是從一定角度反映對(duì)某些事物的有效利用程度。(大屏幕展示文字并配音)
看完這段方字,請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)生活中你使用的機(jī)械,想想,怎樣提高機(jī)械效率呢?另外,再結(jié)合自己的學(xué)習(xí)實(shí)際,想想又如何提高學(xué)習(xí)效率呢?
師:這個(gè)問題就留給大家課后去思考吧,今天這節(jié)課我們就上到這兒。
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀4
教學(xué)目標(biāo)
1、學(xué)習(xí)組裝滑輪組,掌握測(cè)滑輪組機(jī)械效率的方法。
2、能進(jìn)行滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算。
3、提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手、觀察、思維等能力,增強(qiáng)團(tuán)結(jié)合作精神。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1、滑輪組的繞線組裝,2、重物上升的距離和繩子自由端所通過距離的測(cè)定。理解S與h的關(guān)系。
3、會(huì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率η。
實(shí)驗(yàn)器材
1個(gè)定滑輪和1個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,2個(gè)定滑輪和2個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,刻度尺,鉤碼(或重物),彈簧測(cè)力計(jì),鐵架臺(tái),鐵夾,細(xì)繩
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、復(fù)習(xí)提問
1、什么是有用功,額外功,總功?
2、什么叫機(jī)械效率?計(jì)算公式?
為得出滑輪組的機(jī)械效率,需要求出有用功和總功,為此需要測(cè)出哪些物理量?每個(gè)量怎樣測(cè)量?
二、預(yù)習(xí)提問
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
2、實(shí)驗(yàn)原理;
3、實(shí)驗(yàn)步驟。
三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
1、在實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)拉力的測(cè)量應(yīng)該在工作過程中進(jìn)行。在測(cè)量中,彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)。必須在拉動(dòng)中讀數(shù)。為了避免實(shí)驗(yàn)時(shí)顧此失彼,同一實(shí)驗(yàn)組的同學(xué)要分工合作。
2、鉤碼上升高度的測(cè)量,可先量出鉤碼到
桌面(或鐵架座面)的距離h1,向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高后,再量出鉤碼到桌面(或鐵架面)的距離h2那么h2-h1就是鉤碼升高的高度h 。為了測(cè)量和計(jì)算方便,鉤碼前后的高度h1、h2最好是整數(shù)。
3、彈簧測(cè)力計(jì)通過距離的測(cè)量,可以仿照測(cè)量鉤碼提升高度h的方法進(jìn)行,或者事先在細(xì)繩與動(dòng)滑輪(或定滑輪)相切處做個(gè)帶色的'記號(hào),再拉彈簧測(cè)力計(jì),量出記號(hào)到細(xì)繩與動(dòng)滑輪(或定滑輪)相切處的距離,這就是彈簧測(cè)力計(jì)通過的距離s 。
4、在實(shí)驗(yàn)中要求嚴(yán)肅認(rèn)真,實(shí)事求是地記錄測(cè)得的數(shù)據(jù),不能湊數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束,要整理儀器,并放回原處。
通過提問,檢查學(xué)生復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)情況,導(dǎo)入新課。
啟發(fā)實(shí)驗(yàn)
回顧已學(xué)知識(shí),明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,了解實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng),為動(dòng)手實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。
四、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng),安排實(shí)驗(yàn)分工
四人小組成員好分工:一人負(fù)責(zé)操作,一人負(fù)責(zé)測(cè)量,一人負(fù)責(zé)記錄,一人負(fù)責(zé)觀察、指揮。
安排實(shí)驗(yàn)
學(xué)生“各盡其職”,相互合作,學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)。
五、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),完成實(shí)驗(yàn)記錄并分析數(shù)據(jù)
1、分組實(shí)驗(yàn):要實(shí)事求是地記錄所測(cè)得的數(shù)據(jù)。不能湊數(shù),更不允許自己不動(dòng)手實(shí)驗(yàn),不記數(shù)據(jù)而抄襲他人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果。
2、數(shù)據(jù)分析:
、儆捎赪總總是大于W有用,所以η<1;
、趶膶(shí)驗(yàn)可見,不同的滑輪組,η的值一般不同;
、墼趯(shí)驗(yàn)中,對(duì)于已經(jīng)組合好的滑輪組,只要用尺測(cè)出了鉤碼上升的高度h,數(shù)出承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)n,彈簧測(cè)力計(jì)上升的高度就可以算出來(lái),即s=nh。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),完成實(shí)驗(yàn)記錄;教師巡查指導(dǎo)。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)在全班講解。
提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和觀察、動(dòng)手、分析能力,增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作的精神和尊重科學(xué)的態(tài)度,掌握實(shí)驗(yàn)方法。
能通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做簡(jiǎn)單的分析。
六、學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況小結(jié)
總結(jié)實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)缺點(diǎn),及時(shí)糾正。
七、習(xí)題和實(shí)驗(yàn)探究(內(nèi)容見《實(shí)驗(yàn)報(bào)告》)
1、習(xí)題講解:(略)
2、實(shí)驗(yàn)探索:
、偌词箾]有刻度尺,h和s可以不測(cè)出具體的數(shù)值,因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s與重物上升的高度h的比值為:s:h=n,n是承擔(dān)重物的繩子的段數(shù),再結(jié)合測(cè)得的重力G、拉力F就可以計(jì)算出η;喗M的機(jī)械效率可表示為:
、谕换喗M,機(jī)械效率并非是固定的,η的值隨滑輪組所提升的重物的質(zhì)量的增大而增大。
、塾貌煌幕喗M來(lái)提升同一重物,越省力的滑輪組的機(jī)械效率越低。
、転榱颂岣呋喗M的機(jī)械效率,一般采用的主要方法是:A.減小動(dòng)滑輪的質(zhì)量;B.減小整個(gè)裝置的摩擦。
分析、討論,對(duì)知識(shí)再探索。
提高學(xué)生的探究思維能力,拓廣學(xué)生的視野和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。體會(huì)“發(fā)展與創(chuàng)造”的樂趣。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新
八、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或改進(jìn)建議
培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的不足和缺點(diǎn),根據(jù)實(shí)際,提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案或?qū)嶒?yàn)改進(jìn)建議。
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀5
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
。1)了解什么是有用功、額外功、總功。
。2)理解機(jī)械效率的概念,會(huì)利用公式η=W有用/W總進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,知道機(jī)械效率小于1。
。3)知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。
2、過程與方法
。1)從生活實(shí)際出發(fā),培養(yǎng)探究物理學(xué)的有關(guān)知識(shí),深入認(rèn)識(shí)事物的能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
。1)讓學(xué)生關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機(jī)械的機(jī)械效率,具有用機(jī)械效率來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)械的意識(shí)。
。2)通過探究活動(dòng),進(jìn)行充分的交流與合作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。
學(xué)生分析
學(xué)生在前一節(jié)的學(xué)習(xí)中已對(duì)“功”有一定的認(rèn)識(shí),并且在日常生活、學(xué)習(xí)中也體會(huì)到“效率”的問題,為這節(jié)教學(xué)的開展和知識(shí)的理解奠定一定的基礎(chǔ)。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1、重點(diǎn):有用功、額外功、總功、機(jī)械效率概念教學(xué)和對(duì)影響機(jī)械效率的因素探究;
2、難點(diǎn):在實(shí)例中有用功、額外功、總功的確定,對(duì)影響機(jī)械效率的因素的理解。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)
(1)功的兩個(gè)必要因素
一是作用在物體上的力。
二是物體在力的方向上通過的距離。
。2)功的計(jì)算方法
W=F·S
二、新課教學(xué)
1、思考:
有什么辦法可以將建筑工地上的一堆沙子運(yùn)上三樓?
通過比較三種做法哪些是有用的功,哪些是沒用的但又不得不做的功引出機(jī)械的三種功,并總結(jié)出三種功之間的關(guān)系。引入機(jī)械效率。
2、有用功的定義:
對(duì)人們有用的功叫有用功。W有=Gh
3、額外功:人們不需要但又不得不做的功叫額外功。W額=W總—W有
任何機(jī)械本身都受到重力作用,相對(duì)運(yùn)動(dòng)的`零件間又存在磨擦,所以使用任何機(jī)械,不僅要作有用功,還不得不作,不可避免的要做額外功,這時(shí)動(dòng)力所做的總功等于有用功加額外功。
4、總功:有用功和額外功之和。W總=FS
5、機(jī)械效率:有用功跟總功之比。
有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1。機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示,例如總功是500J,有用功是400J,機(jī)械效率就是400J/500J=0.8=80%。
6、了解一些常見機(jī)械的效率。
起重機(jī)的機(jī)械效率一般是40%—50%,滑輪組的效率是50%—70%,抽水機(jī)的機(jī)械效率一般是60%—80%。
7、例題:
用一個(gè)動(dòng)滑輪,將200N的物體勻速提升2m高,拉力F為120N,此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少?
解:W有=Gh=200N×2m=400J
W總=Fs=120N×4M=480J
η=W有/W總×100℅
=400J/480J×100%=83.3%
8、如保提高機(jī)械效率
通過對(duì)例題進(jìn)行改動(dòng)得出使用同一動(dòng)滑輪提起的物體越重機(jī)械效率越高,及使用不同的滑輪組提升相同的重物,額外功越少,機(jī)械效率越高。從而得出提高機(jī)械效率的方法。
三、鞏固練習(xí):出示幻燈片,對(duì)本課內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)
四、小結(jié):讓學(xué)生說(shuō)本節(jié)課的收獲有哪些?
五、作業(yè):同步練習(xí)
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀6
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)和技能:
1、知道有用功、額外功和總功的含義及三者的關(guān)系。
2、理解機(jī)械效率的概念,并能計(jì)算簡(jiǎn)單機(jī)械的效率。
3、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)任何事情都要注意“效率”的科學(xué)態(tài)度。
過程與方法:
通過參與探究斜面機(jī)械效率的活動(dòng),使學(xué)生加深對(duì)有用功、額外功和總功的認(rèn)識(shí);學(xué)習(xí)擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀:
1、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)的求知欲望,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。
2、在教學(xué)活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
重點(diǎn):知道有用功、額外功和總功。
難點(diǎn):測(cè)量簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率。
【教學(xué)儀器】
電腦教學(xué)平臺(tái)一套,滑輪組、鐵架臺(tái)、彈簧秤、刻度尺、相同木塊和細(xì)線各20件。
【教學(xué)過程】
一、引入有用功、額外功、總功
師:我們學(xué)校旁有一座私人住宅正在建造中,現(xiàn)在需把100N重的砂子運(yùn)到6m高的樓上。在投影儀上映出下圖:引導(dǎo)學(xué)生先觀察圖片,一分鐘后,教師:你們體會(huì)到了什么呢?
學(xué)生:第三種方法最省力。
教師:如果從功的角度看這個(gè)問題會(huì)怎樣呢?
首先,讓學(xué)生一起分析,這三種工作方式有一個(gè)共同的目的:把重100牛的沙子從地面運(yùn)到三樓,這是要完成的工作任務(wù),同學(xué)們計(jì)算一下,單純完成此任務(wù),需要做多少功呢?
根據(jù)學(xué)生的計(jì)算結(jié)果,板書:W1=G沙·h=600J
第三種方式,人做的功是多少呢?3)W2=G總·h=690J
第二種方式,人做的功是多少呢?2)W2=G總·h=780J
第一種方式,人做的功是多少呢?
1)W2=G總·h=3120J(此處學(xué)生遇到了困難,這也是安排上面計(jì)算順序的目的。困惑一:需要計(jì)算樓梯的長(zhǎng)度嗎?提示學(xué)生:在力的方向上移動(dòng)的距離,可以分解成先水平移動(dòng)不做功,再豎直升高做功。困惑二:人的體重該不該算上?)
學(xué)生分析計(jì)算結(jié)果:三種方式做的功都比W1多,額外多做的功不一樣,可見第三種方式最好。
設(shè)計(jì)意圖:充分利用課本資源,讓學(xué)生通過計(jì)算,比較,在腦中初步形成有用功、額外功的概念,為新課講授做好充足準(zhǔn)備。
師:我們的目的.是把砂子運(yùn)上樓,所以把100N重的砂子運(yùn)到6m高的樓上,無(wú)論采取哪種方法都必須做的功,這是有用的功。用滑輪組將砂子運(yùn)上去,在完成運(yùn)砂子的同時(shí),還不得不對(duì)桶和動(dòng)滑輪也做了功,此外還要克服各種摩擦做功,這部分對(duì)砂子提上樓沒有用,但又不得不做的功,是額外功。
板書:
。ㄒ唬┯杏霉、額外功、總功
有用功:在工作時(shí),對(duì)人們有用的功。
額外功:在工作時(shí),對(duì)于額外負(fù)擔(dān)所不得不做的功。
總功:有用功與額外功的和。
典型練習(xí):
用桶從井中提水的時(shí)候,對(duì)做的功是有用功,對(duì)做的功是額外功。
如果桶掉到井里,從井里撈桶時(shí),撈上來(lái)的桶帶有一些水,這時(shí)對(duì)桶做的功是功,對(duì)水做的功是功。
設(shè)計(jì)意圖:首先通過搬沙子明確“有用功、額外功、總功”,然后通過典型習(xí)題練習(xí)讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉三個(gè)概念。
二、引入機(jī)械效率
1、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)(共20個(gè)小組,分2個(gè)內(nèi)容,每10個(gè)小組做1個(gè)內(nèi)容,2個(gè)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)。)
測(cè)定:把重G=1.5N的木塊,提高到h=0.2m的高度時(shí),①通過一定一動(dòng)滑輪組所做的有用功、總功。
、谕ㄟ^兩定兩動(dòng)滑輪組所做的有用功、總功。
每個(gè)實(shí)驗(yàn)的記錄結(jié)果選1~2組,在投影儀上映出進(jìn)行分析。
設(shè)計(jì)意圖:通過做實(shí)驗(yàn),既能增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力,同時(shí)又為引出機(jī)械效率做好鋪墊。
2、討論與分析
教師提問:(1)有沒有一種簡(jiǎn)單機(jī)械只做有用功,不做額外功?
學(xué)生回答:(沒有)
教師提問:(2)使用不同的簡(jiǎn)單機(jī)械做功,完成相同的有用功時(shí),所做的總功是否相同?這說(shuō)明什么?
學(xué)生回答:(不同)(這說(shuō)明額外功不同)
教師提問:(3)額外功在總功中占的比例越多越好,還是越少越好?
學(xué)生回答:(越少越好)
教師提問:一定的總功中,額外功少意味著什么?
學(xué)生回答:有用功多。
教師提問:在使用機(jī)械時(shí)我們最關(guān)心的是所做的這些總功中,有用功究竟占了多少。為此我們引入一個(gè)新的物理量,叫做機(jī)械效率。
板書:
。ǘC(jī)械效率的定義
有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。
板書:
(三)機(jī)械效率的公式:
練習(xí):
1、計(jì)算課本例題中起重機(jī)的機(jī)械效率。
2、計(jì)算學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中所用的簡(jiǎn)單機(jī)械效率。
師:由計(jì)算結(jié)果推知。
板書:
。ㄋ模C(jī)械效率η是個(gè)百分?jǐn)?shù),一定小于100%,沒有單位。
三、小結(jié)
師:以上我們討論了機(jī)械的效率,其實(shí)在日常的生產(chǎn)、生活中,“效率”的含義很廣泛。我們做任何事情都有一個(gè)效率問題。我們生活的社會(huì)是一個(gè)現(xiàn)代化的社會(huì),是講效率的社會(huì),時(shí)時(shí)、事事、處處都要求高效率,以盡可能少的消耗去取得盡可能多的效益。我們?cè)趯W(xué)習(xí)中,也應(yīng)注意學(xué)習(xí)的效率,特別是提高45分鐘的課堂效率,這是我們掌握知識(shí)、提高能力的重要方法。
設(shè)計(jì)意圖:把機(jī)械效率和學(xué)習(xí)效率進(jìn)行類比,促進(jìn)學(xué)生理解概念,同時(shí)還滲透學(xué)習(xí)要講究效率的方法。
四、內(nèi)容深化:
老師適當(dāng)指導(dǎo)討論如下問題:
1、功率大的機(jī)械它的效率是否一定越高?提高功率是否就等于提高效率?
2、機(jī)械效率越高是否一定越省功?
3、做功越多是否機(jī)械效率一定越高?
4、增加總功是否即可提高機(jī)械效率?
設(shè)計(jì)意圖:通過對(duì)上述問題的討論,使學(xué)生能初步區(qū)別功、功率、機(jī)械效率這三個(gè)不同的物理概念,從而對(duì)全章的知識(shí)形成一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)體系。
五、布置作業(yè)
1、認(rèn)真復(fù)習(xí)課文。
2、預(yù)習(xí)下節(jié)教材,做好分組實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀7
教學(xué)目標(biāo)
1)知識(shí)與技能
(1)了解什么是有用功、額外功、總功。
(2)理解機(jī)械效率的概念,會(huì)利用公式η=W有用/W總進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,知道機(jī)械效率小于1。
。3)知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。
2)過程與方法
。1)從生活實(shí)際出發(fā),培養(yǎng)探究物理學(xué)的有關(guān)知識(shí),深入認(rèn)識(shí)事物的能力。
3)情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
。1)讓學(xué)生關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機(jī)械的機(jī)械效率,具有用機(jī)械效率來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)械的意識(shí)。
(2)通過探究活動(dòng),進(jìn)行充分的交流與合作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。
學(xué)生分析
學(xué)生在前一節(jié)的學(xué)習(xí)中已對(duì)“功”有一定的認(rèn)識(shí),并且在日常生活、學(xué)習(xí)中也體會(huì)到“效率”的問題,為這節(jié)教學(xué)的開展和知識(shí)的理解奠定一定的基礎(chǔ)。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1、重點(diǎn):有用功、額外功、總功、機(jī)械效率概念教學(xué)和對(duì)影響機(jī)械效率的因素探究;
2、難點(diǎn):在實(shí)例中有用功、額外功、總功的確定,對(duì)影響機(jī)械效率的因素的理解。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)
。1)功的兩個(gè)必要因素
一是作用在物體上的力。
二是物體在力的方向上通過的距離。
。2)功的計(jì)算方法
W=F·S
二、新課教學(xué)
1、思考:
有什么辦法可以將建筑工地上的一堆沙子運(yùn)上三樓?
通過比較三種做法哪些是有用的功,哪些是沒用的但又不得不做的功引出機(jī)械的三種功,并總結(jié)出三種功之間的關(guān)系。引入機(jī)械效率。
2、有用功的定義:
對(duì)人們有用的功叫有用功。W有=Gh
3、額外功:人們不需要但又不得不做的功叫額外功。W額=W總—W有
任何機(jī)械本身都受到重力作用,相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件間又存在磨擦,所以使用任何機(jī)械,不僅要作有用功,還不得不作,不可避免的'要做額外功,這時(shí)動(dòng)力所做的總功等于有用功加額外功。
4、總功:有用功和額外功之和。W總=FS
5、機(jī)械效率:有用功跟總功之比。
有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1。機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示,例如總功是500J,有用功是400J,機(jī)械效率就是400J/500J=0.8=80%。
6、了解一些常見機(jī)械的效率。
起重機(jī)的機(jī)械效率一般是40%—50%,滑輪組的效率是50%—70%,抽水機(jī)的機(jī)械效率一般是60%—80%。
7、例題:
用一個(gè)動(dòng)滑輪,將200N的物體勻速提升2m高,拉力F為120N,此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少?
解:W有=Gh=200N×2m=400J
W總=Fs=120N×4M=480J
η=W有/W總×100℅
=400J/480J×100%=83.3%
8、如保提高機(jī)械效率
通過對(duì)例題進(jìn)行改動(dòng)得出使用同一動(dòng)滑輪提起的物體越重機(jī)械效率越高,及使用不同的滑輪組提升相同的重物,額外功越少,機(jī)械效率越高。從而得出提高機(jī)械效率的方法。
三、鞏固練習(xí):出示幻燈片,對(duì)本課內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)
四、小結(jié):讓學(xué)生說(shuō)本節(jié)課的收獲有哪些?
五、作業(yè):同步練習(xí)
【機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀】相關(guān)文章:
機(jī)械效率的教學(xué)設(shè)計(jì)(通用5篇)11-01
機(jī)械效率的教學(xué)設(shè)計(jì)模板(通用5篇)10-05
《機(jī)械效率》教學(xué)反思(精選10篇)10-19
優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)12-31
手指優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)10-07
《白楊》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)10-07
《雷雨》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)10-06
《觀潮》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)10-07