二、机械效率教学设计(第二课时)

机械效率

[设计理念] 新的物理课程标准要求“物理来源于生活、社会，最终服务于生活社会;注重科学探究，培养学生的科学探究意识和科学探究能力”

[教材分析] 本节课从生活中的滑轮出发，通过演示实验引入有用功、额外功、总功的含义，这样的教学不仅有利于揭示有用功、额外功的实质，还会使学生对三个功有直观认识，在这一基础上，通过分析讨论，为引出机械效率概念奠定基础。最后通过探究滑轮组的机械效率这一实验，不仅激发学生的学习兴趣，而且增加学生的实践体验知道他们之间的关系。

[三维目标] 1．知识与技能：

（1）知道有用功、额外功、总功的含义，知道他们之间的关系。

（2）知道机械效率的概念，能结合具体实例认识什么是有用功、额外功、总功，会计算机械效率

（3）通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关，知道提高机械效率的方法。

2．过程与方法

经历探究滑轮组机械效率的过程。通过探究，培养学生拟定简单的科学探究计划和实施试验方案的能力

3．情感态度与价值观

（1）通过探究活动增强与其他同学合作的意识，培养学生严谨的科学态度。

（2）在分析问题、解决问题的同时，体会成功的喜悦，激发探索科学的求知欲。

（3）关注生产、生活中的各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。

[重点难点]

重点：机械效率

难点：测量滑轮组的机械效率。

[教学方法] 有用功、额外功、总功的概念都是从具体实例和现象中分析归纳出来的，所以主要采用分析法。为了加深对有用功、额外功、总功的概念的理解，所以进行了滑轮组机械效率的探究，因此学习该知识点时采用小组合作及实验探究法，为了能够是不同学生在学习过程中都有所提高，体验学习的成功的，采用分层教学法，

[仪器材料] 每组配备：弹簧测力计、砝码、铁架台、细线、刻度尺、滑轮组。

[教学流程设计] 一、引入新课

1、“效率”这个词大家并不陌生，谁能给大家解释一下？

2、机械帮助我们做功也会涉及效率问题，我们称为机械效率，要研究机械效率就要先研究使用机械效率做功的情况（板书课题）

（设计意图：即活跃了课堂气氛，又激发学生强烈的求知欲和竞争意识。）

二探究新知

（一）、有用功和额外功

1．问题思考：使用机械可以省力或者省距离，那么不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？

2．合作探究：使用动滑轮是否省功

实验：如图1甲所示用弹簧测力计将物体A提升0.2m；如图1乙所示用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样物体A提升0.2m。将实验数据填入实验表格。

3.分析数据，请回答下列问题：

拉力通过物体A 物体升高对钩码做拉力拉力做的

装置

的距离

重G/N 的高度h/m 的功Gh/J F/N 功FS/J s/m

2 0.2

0.2

甲

2 0.2

0.4

乙

（1）、直接提升物体做的功，与使用滑轮提升物体做功相同吗？

（2）、直接提升物体做的功w直，与使用滑轮提升物体做功W机那个大？为什么？

（3）、自学教材p85最后一自然段至p86第一自然段，在小组内探讨完成下列问题：

对我们有用、必须做的的功叫做 ，用______表示；对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫 ，用______表示；________和________之和是总共做的功，叫______，用______表示；有用功，额外功与总功之间的关系为_______________. 设计意图：让学生学生谈过探究使用机械和不使用机械的做功不同，引导他们主动分析、合作探究，找出问题的原因所在，通过学生自学课本完成对有用功、额外功、总功的初步认识，培养激励学生交流合作培养学生的合作意识及分析问题和解决问题的能力

（二）机械效率：

知识链接：在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。自主学习课本p86机械效率部分，小组讨论完成下列问题：

1、什么是机械效率？

_____________________________________________________ 2、机械效率的公式：__________________________________ 3、机械效率为什么总小于1？

______________________________________________________ [来源:学科网]设计意图：通过学生自学认识机械效率，理解机械效率小于1的原因，培养激励学生交流合作培养学生的合作意识及分析问题和解决问题的能力

例题 起重机把质量0.5t的重物匀速提升了3m，而他的电动机所做的功是3.4×10j，起重机的机械效率是多少？g取10N/Kg

解：起重机匀速提升重物所用拉力与物体重力相等

F=G=mg=0.5x10kg×10N/Kg=5x10N

起重机提升重物所做的功是有用功

W有=Fh= 5x10N×3m=1.5x104J

电动机所做总功

W总=3.4×10J

因此起重机的机械效率

44333W有1.5104j

η==0.44=44％

4W额3.410j设计意图：通过该例题的演算进一步让学生理解有用功和总功及机械效率，同时培养学生规范的解题习惯，提高学生的计算能力

（三）实验 测量滑轮组的机械效率

1．小组讨论：需要测量哪几个亮？怎样计算有用功、总功？

请阅读p87的内容，小组合作并完成下列问题

1、测量滑轮组的机械效率实验原理是什么？

2、测量滑轮组的机械效率需要哪些实验器材？

3、设计表格记录实验数据，并能完成实验目的

4、实验步骤：以小组为单位分工、合作、进行实验，完成

：保持动滑轮重一定，改变钩码重力。记录

：保持钩码重力一定，改变动滑轮重。

5、分析实验数据展示交流：

小组展示实验数据和分析的过程，通报计算的机械效率。

分析测量结果，找出影响滑轮组机械效率的因素。

（1）__________________________________________________________________, (2)___________________________________________________________________。

设计意图：

实验前通过引导学生思考实验原理、所测物理量，加强学生对机械效率定义进一步的理解，引导学生通过物理量的测量思考所需实验器材从而进一步思考讨论实验器材组装、设计合理的实验步骤，最后学生进行实验测出机械效率，解决实验目的。在设计实验步骤时比课本实验多了一步研究，目的是通过该探究不仅让学生验证机械效率与提升物体重量有关，而且还与动滑轮自重有关的。

三、课堂小结

引导组织学生回顾本节学习内容，总结本节课的收获

四、达标练习

五、布置作业

板书设计

三、机械效率

一、有用功、额外功、总功

1有用功W有：我们所需要的功

2.额外功

W額：对于额外负担所不得不做的功。

3.总功

W总：有用功与额外功。

二、机械效率

1.机械效2.公式

：

η是没有单位的物理量，小于1，常用百分数表示。

W有率：有用功与总功之比。

W总三、测量滑1.实验原理

2.器材

3.步骤

轮组的机械效率

W有W总