二、机械效率优秀完整教案

人教版第十二章第三节《机械效率》

互助小组学习模式下的导学设计

莆田第九中学 吕炜

学情分析

学生已经学习过功的概念，还知道竖直提升重物即克服物体的重力做功，了解了滑轮的两种工作状态，能根据需要组装滑轮组。学生尚未建立效率的概念。

导学目标

让学生在创设的情境中发现“省力的机械不能省功，反而要多做功”，通过分析这其中的原因，用“目的”和“代价”类比点拨，帮助学生理解“有用功”和“额外功”的物理意义，进而了解“总功”的定义，学生在了解三种功的物理意义的基础上自学机械效率的定义并解决实际问题，理解“机械效率总是小于1”的道理，并思考提高机械效率的办法。

实验准备

共22个学习小组，每组一套器材，具体有：小滑轮1个，60cm长的棉线1条，重为0.5N的钩码1个，0~1N弹簧测力计1个，毫米刻度尺2把，铁架台1个，铁架台支架附件1个，铁夹1个。

导学流程

各组利用桌上的器小组分析结论

材开始导学案上的上课，教师布置的成因。

课前准备：小组活动，

3min复习内容，小教师引导，

分发导学约7min后，各组展组组内复习，小组导学生总结成因

案，小组互师检查复习情况。

3min示数据（点评）

助完成预习

交流结论（点评）

15min

小组自学教材并填空

教师提问检查学习的阶段

了解三种功，“目的”成果。

教师点拨：做任

即“有用功”，“代价”分析下图情境中的三种何事，都存在

即“额外功”，知道“总功。

“目的与代价”

功”的定义。

学生体会。

【小组活动】在“将一用动滑轮

桶水提出水井”的情境提升重物

中，分析找出对应的三

种功，进一步了解三种

30min功之间的关系。

实验预习作业

【师徒互助、提升

能力】

小组自学教材

分析三种功

40min

了解机械效率的表示符号及计算公式

设计表格

【小组讨论，解决问题】

机械效率的简单计算；

机械效率能达到100%吗？

提高机械效率的办法。

下次课将

实际操作

课堂教学过程

上课！——自律求学！

各小组注意，今天的课前复习内容是：什么是做功？计算做功多少的公式及公式中符号的含义，还有弹簧测力计的使用注意事项。限时3min，小组导师指导并检查徒弟的复习。

学生各小组活动：复习

教师巡视倾听，纠错

好，全体侧坐

【提出问题】

今天我们要解决的第一个问题：使用省力的机械可以少做功吗？

可能有哪些答案？

我们今天要通过实验来找出这个问题的答案

实验的内容是：测量拉力提升钩码所做的功

（ppt）

我们用动滑轮这个简单机械来做对比实验。

【提问，帮助理解问题】

随机点名提问：测量拉力所做的功，我们依据的公式是什么？请×××回答，请在黑板横线上写公式

继续问：公式中的F和s分别表示什么？请×××回答

继续问：乙图实验中，s指的是哪一个点移动的距离（拉力作用在哪）？请×××回答

如果钩码提升了10cm，这自由端移动的距离应该是多少？

继续问：测量这两个量分别需要什么测量工具？请×××回答

（ppt）

继续问：动滑轮的工作特点是什么？请×××回答

所以，待会儿弹簧测力计移动的方向应该是...(斜着拉动，可以吗)？竖直向上。

【分组实验，交流结论】

好，请各小组准备，即将开始测量实验，请将测量的数据及计算的结果填入导学案（ppt），通过小组讨论得出结论并讨论导致这一结论的原因，

开始实验！

教师巡视，指导，调控进度

好，侧坐

请XXX陈述你们的数据......可以得出什么结论？导致这一结论的原因是什么？

有没有补充？（板书12.3.1使用机械可以省力，但会由于机械自重等因素而多做功）

【铺垫完成，自学概念】

好的，请各小组根据接下来【自学、交流】的内容进行小组学习。

好，侧坐。

请XXX把补充完整的这段话响亮地念出来。

有没有不同答案？（板书12.3.2使用机械做功的过程中，有

总功=有用功+额外功）

教师分享理解：目的与代价，总功是全部的付出

【运用概念做判断】

接下来用你们刚才所学进行【小组讨论，解决问题】

先对情境1的三个问题进行讨论，

请XXX回答问题1，大家倾听

请XXX回答问题2 请XXX回答问题3

【指导，竖直方向上有用功的计算】

我们看情境2，请大家将情境2的内容齐声念一遍

请XXX回答问题1 请XXX回答问题2 请XXX回答问题3 （好，请侧坐）如果计算有用功，怎么算？有用功指的是让重物提升所做的功，也就是克服重力所做的功，认真看是什么在克服物体的重力？滑轮与重物相连的部分要提供等于重力的拉力，移动的距离就是物体上升的距离。即W=Gh

【机械效率概念的学习】

请各小组根据接下来【自学、交流】的内容进行小组学习。（预板书12.3.3 留空格）

好，侧坐

请XXX在黑板上写出表示机械效率的符号及计算公式

师介绍读音、符号的写法。（完善板书12.3.3机械效率用符号η表示，公式

，计算结果用百分比表示）

【利用概念和公式，解题和分析】

接下来用你们刚才所学继续进行【小组讨论，解决问题】

请大家一起将情境内容念一遍（读题训练）

各小组开始着手解决问题一，导师注意做好必要的帮助指导，需要答疑的小组，请小组导师过来找我。或老师巡视了解各组完成解题的把握，做个别指导。

交流：答案是多少？

讨论：不同答案的成因？

各小组讨论问题二

请XXX说说你的看法

有没有补充？

各小组讨论问题三

请XXX说说你的看法

有没有补充

【布置作业】

请大家继续完善今天导学案上填写的内容，明天早读课后上交导学案。

同时请大家根据导学案上的提示，做好下节课实验的预习

《机械效率》导学案

【小组活动，探究问题】

问题：使用省力的机械可以少做功吗？

莆田第九中学

八年____班

______号

姓名____________ 实验情境：与直接提升钩码相比，用动滑轮提升钩码可以少做功吗？

①直接将钩码匀速提升10cm，拉力应为______N,拉力做功为________J。

②使用动滑轮提升钩码时拉力所做的功。

提升方式

测量项目

拉力的大小F

绳的自由端移动的距离s

拉力F做的功

在弹簧测力计提供的拉力作用下，用动滑轮将钩码匀速竖直提升10cm

______cm，即_____m 对比两次做功的结果，可以得到什么结论？

甲乙________________________________________________ 小组讨论：

产生这种结果的原因是___________________________________________ 【自学、交流】阅读P85最后一段（至P86）自学，完成下列填空，小组交流。

在刚才的实验中，不论是否使用动滑轮，拉力做功的主要目的是为了将_______提升10cm，即克服______的重力做功，这部分功是为了达到目的所应做的功，叫做______功。对比甲图，乙图中为了达到相同的目的，还不得不将______也提升一定高度，即克服_____的重力做功，这部分功是不得不额外做的，称为_______功，在用动滑轮提升钩码的过程中，滑轮的轴与轮之间存在摩擦，克服这部分摩擦力做的功也属于_______功。前两种做功的发生都是由自由端的拉力做功导致的，所以拉力F所做的功称为____功。

上述三种功的关系可以写成关系式：__________________ 【小组讨论，解决问题】

F情境1：用木桶从水井中打水，人将装好水的木桶向上提拉。

问题1：拉力F所做的功属于什么功？为什么？

问题2：有用功是指克服谁的重力做功？ 问题3：额外功是指克服谁的重力做功？

情境2：如右图所示，在拉力F的作用下，用滑轮组将重物提升10cm 问题1：拉力F所做的功属于什么功？产生了哪些结果？

问题2：这套滑轮组的有用功是指什么？ 问题3：这套滑轮组的额外功是指什么？

F

【自学、交流】阅读P86“机械效率”标题下的两段内容，完成下列填空

表示机械效率的符号是_____，计算公式是______________，机械效率的数值通常用_________表示。

【小组讨论，解决问题】

情境：如右图所示，在弹簧测力计的拉力作用下，用动滑轮将重为2N的钩码匀速提升了10cm，弹簧测力计的示数始终稳定在1.2N，

问题一：计算这个动滑轮的机械效率。

问题二：“机械效率能达到100%吗？”请结合本题情境对这个问题做出回答和分析。

问题三：“若要提高动滑轮的机械效率，可以有哪些办法？”请结合机械效率的计算公式思考这个问题并作出分析回答。

【实验预习作业】师徒合作预习，下次课交流预习情况并分组操作

如右图所示，在弹簧测力计提供的拉力作用下，用滑轮组将重物提升10cm，请测出这个动滑轮工作的机械效率。

分析：总功要怎么测量？有用功是什么？要怎么测量？

F设计表格：记录测量的数据以及机械效率的计算结果。