湖北省十堰市武当山中学八年级物理上册 探究斜面的机械效率教学设计 新人教版.doc

探究斜面的机械效率【教学目标】一、知识与技能1知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。2会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。3知道提高机械效率的意义和主要方法。二、过程与方法1从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。2亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。三、情感、态度与价值观1让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。2通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。【实验教具】学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。老师用实验器材：器材同上。软件：flash课件。【教学过程】一、创设情景，导入新课上一节课我们学习了机械效率的有关知识，请一位同学归纳上节课学的内容。以此复习有用功，额外功，总功及机械效率。知道，机械效率总小于一。 本节课将研究斜面的机械效率。实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率，我们用它来描述利用机械做功的效率，那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢？它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗？ 二、合作交流，解读探究1提出问题：师：这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。师：我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去，这是为了省力。演示：请看这里，沿斜面拉物体时，什么是有用功？什么是总功？如何计算斜面的机械效率？生：克服物体重力所做的功是有用功，拉力所做的功是总功。师：我们需要哪些测量仪器？需要测量哪些物理量呢？生：需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力，斜面高度，拉力，斜面长度。斜面的机械效率： 师：你们准备怎样测量拉力的大小？生：用弹簧测力计钩住物体，沿斜面匀速向上拉，读出测力计的示数即为拉力的大小。师：知道了如何测量斜面的机械效率了，同学们猜想一下，斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢？2进行猜想：生：斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。（大屏幕）师：能说说你们的猜想依据吗？生：我觉得可能与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的额外功就越多，机械效率越低。师：有道理。摩擦是影响机械效率的一个重要因素，摩擦力越大，做的额外功就越多，机械效率就越低。生：我觉得可能与斜面的倾斜程度有关，斜面的倾斜程度越大，把物体提升得也越高，机械效率就越高。生：我认为可能与斜面的坡度有关。坡度越大，斜面的机械效率越高。生：我觉得可能与物体的重力有关，物体越重，所以机械效率高（或越低）。生：我认为可能与斜面的长度有关，斜面越长，克服摩擦力所做的额外功也越多，机械效率就越低。生：我认为可能与物体对斜面的压力有关，压力越大，机械效率越低（或越高）。生：我认为可能与斜面的高度有关，斜面越高，做的有用功就越多，机械效率越高。师：很不错，同学们猜想了这么多因素，而且说得有理有据。我们能不能把这些因素中相类似的因素合并合并，把问题简化一下呢？谁来说？ 生：我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合并为斜面的倾斜程度，因为固定高度，只改变长度或固定长度只改变高度都相当于改变了斜面的倾斜程度，效果是一样的。师：说得有道理，你能来演示给我们看看吗？生：演示并解说。把斜面长度固定，只改变斜面高度，斜面的倾斜程度变了；把斜面高度固定，只改变斜面的长度，斜面的倾斜程度也变了。这两种方法达到的效果是一样的。师：这两种方法都改变了斜面的倾斜程度。但哪一种方法更简便？生：固定高度，改变斜面的长度更简便。师：按照同学们的讨论结果，进行合并后，影响斜面的机械效率的因素有几个？生：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。（大屏幕）3设计方案：师：要证明同学们的猜想是否正确，最好的办法就是做实验，因为实验是检验真理的唯一标准。但是在做实验之前，我们必须先设计好实验方案，因为只有这样，才能让实验有条不紊的进行。4展示交流结果：在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时，控制斜面的粗糙程度是一定的，物体重力一定，改变斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次。这是我们的设计方案图和表格。大屏幕展示方案一。附表格一：实验次数斜面坡度斜面材料斜面高/m小车重/n有用功/j斜面长度/m拉力/n总功/j机械效率1较缓木板2较陡木板3最陡木板生2：在探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系时，控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，改变斜面的粗糙程度。分别在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。这是我们的方案图和表格。师：方案已经制定出来了。下面就开始实验吧。同学们边做实验边记录数据。生：做实验。师巡视。发现问题及时帮助。6分析论证，得出结论师：同学们的实验做完了吗？做完了。把你们的数据及结论拿到前面来展示一下，让大家来分享你们的实验成果吧。哪个小组先来？你们小组先来吧。生：展示实验。先把实验报告拿到展示台下展示，然后一个同学做演示，一个同学解说。并讨论实验结论。如果可能，部分小组探究斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系。师：其它探究这个因素的小组得到的结论是一致的吗？生：在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。生：在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越高。