机械效率教学设计-王峥

课题机械效率 教材分析1.教材地位：机械效率是衡量机械性能的重要指标，也是学习其他效率，如热机效率的基础，具有十分重要的现实意义。本节由“有用功和额外功”与“机械效率”两部分构成，其中机械效率是本节课重点。教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功，以便学生真正认识机械效率的含义。2.测量滑轮组的机械效率是本节的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，既能激发他们的学习兴趣，又能增加时间体验实验。学情分析1.知识能力：学生学习了功和简单机械的计算，具备了简单的实验操作能力；2.心理能力：思维较活跃，活泼好动，对实验感兴趣，很想自己探究问题，但不知如何下手，实验设计能力和分析归纳能力有待提高。教学设计思路根据课标要求，本节课要让学生知道机械效率，了解提高机械效率的途径和意义。因此本节课主要设计思路如下：1. 以“小明家装修提沙子到三楼”为背景，提出问题：动力对绳子做功等于动滑轮提升重物所做的功吗？让学生猜测并通过数据分析后发现，动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。通过回归教材，进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功，以及它们之间的关系和效率的概念。2.通过理解、运用机械效率解决实际问题，认识到提高机械效率的两种方法：减小额外功和增加有用功。在讨论了怎样提高机械效率的问题后，把效率问题延伸到学生的学习和生活中。使学生明白只有提高学习效率才能顺利完成任务教学流程图教学目标（一）、知识与技能：160%学生能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功(A层）250%学生能说出机械效率的含义，知道机械效率小于1。(A层）50%学生能利用机械效率的公式进行简单的计算。(B层）350%学生通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物理重力的大小有关。(C层）（2） 、过程与方法：1通过组装实验装置，测量数据、得出结论，提高学生实际探究能力 2通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。（三）、情感态度与价值观：体会提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感重点难点1、教学重点：有用功、额外功、总功以及机械效率的概念和有关计算2、教学难点：测量滑轮组的机械效率教学方法情景教学法、实验探究法、归纳法 教具学具多媒体设备、实物投影仪、动滑轮、定滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等教学过程环节教师活动学生活动设计意图一、创 设情 景，复习引 入帮帮忙小枫家装修，需要把地面的沙子运到三楼。一家人分别选择了以上四种种方式。哪种方式最好?让学生计算出同样把重力为100N沙子运到6米高的3楼，四种方式中克服重物重力做功分别是多少？动力做功是多少？ （预习作业）追问：在使用动滑轮提升沙子时，动力对绳子做功等于动滑轮提升重物所做的功吗？学生思考、分析、回答 第四种用动滑轮和麻袋提升最好不等于动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功 通过计算复习有关功和机械的知识进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功定义和它们之间的关系二、探索新知回归教材打开课本 页阅读书上内容找到：1 什么是有用功？2 什么是额外功？3 什么是总功？针对练习：小明用水桶从井中提水，他所做的哪部分功是有用功？哪部分是额外功？如果水桶掉进井里了，她从井里捞桶时，桶里带了一些水，这种情况她做的哪部分是有用功？哪部分是额外功？追问：我们在使用机械的时候希望有用功占总功的比例高好还是低好？教师引导：我们希望在使用机械时，有用功在总功中所占的比例越高越好。我们把这个比例叫机械效率，它表示的是机械的性能，机械性能越好，效率越高。板书：有用功跟总功的比值叫做机械效率。公式：针对练习1：起重机把质量为0.5t的重物提升了3m，而它对电动机所做的功是34000J,起重机的机械效率是多少?（g=10N/Kg）针对练习2:分组计算四种情景下的机械效率分别是多少？观察各组机械效率结果有什么特点？ 机械效率小于1，机械效率没有单位小明家的事例告诉我们使用滑轮的机械效率相对较高，那么上节课我们学习的使用滑轮组更省力，那么使用滑轮组的机械效率是多大呢？让我们来通过实验测量滑轮组的机械效率实验器材：定滑轮、动滑轮、勾码、铁架台、弹簧测力计、细线、刻度尺。思考：需要测量哪些物理量？用什么测量仪器？ 要求：1.按照学案要求设计实验表格，完成实验数据的填写 2.充分发挥小组合作的优势：1人操作，1人读数，1人记录）3.分层次实验，每组提升重物不同（提升勾码质量不同教师巡视各小组实验情况，及时纠正学生在实验中经常发生的一些错误操作（7分钟）展示实验结果、评估与交流实验结论滑轮组的机械效率与_有关 思考：1.日常生活中还有很多机械，提高机械效率的意义是什么？2.如果想提高机械效率，还可以怎样做？ppt学生小组交流与汇报学生根据快速阅读找到答案做标记学生思考并回答越高越好记录笔记学生练习学生回答：1.任何机械的机械效率都小于12.机械效率是比值，没有单位学生完成课本实验G、H、F、S刻度尺测量高度测力计测量重力和拉力基本清楚实验的步骤之后，各小组开始实验操作（分工要明确）要求实验数据的填写对应 组长ppt生成数据，组员计算核对总结实验结论小组交流，总结经验增大物重，减小动滑轮重力以及轴与轮间摩擦汇报和交流提高机械效率的意义和方法培养学生的快速阅读能力，为中考科普阅读打基础加深学生对有用功、额外功、总功的理解通过学生在实际生活中的经验，理解机械效率的定义利用机械效率的公式进行简单的计算通过学生计算、分析、归纳机械效率的特点培养学生的实验设计能力养成科学的实验态度，和交流合作的好习惯提高课堂效率培养学生的分析、归纳能力培养学生搜集资料能力、表达能力三、小结说一说这节课我们学到了什么？板书重点 四、作业目标检测A组必做，B组选作(分层)五、检测1 如图所示，用一个重为42N的动滑轮来提升物体，若物体匀速上升过程中竖直向上的拉力F=30N（不计摩擦和绳重），则动滑轮的机械效率为 。2.建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m所用的手拉力为300N则该工人所做的有用功为 J，总功为 J，该滑轮组的机械效率是 （保留三位有效数字）若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械教率将 （填“变大”、“变小”或“不变”）板书设计机械效率2.机械效率 机械效率小于1，没有单位3.机械效率的高低与物体重力大小有关教学反思本节课以“小明家装修提沙子到三楼”为背景，提出问题：动力对绳子做功等于克服重物重力所做的功吗？让学生猜测并通过数据分析后发现，动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。通过回归教材，进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功，以及它们之间的关系和效率的概念。由于有用功、额外功和总功等概念较抽象易混，因此通过针对训练中提水和捞桶问题加以区分；由于学生的认知水平足以理解有用功在总功中所占的比例越高越好，从而引出机械效率相关知识，再通过一个例题规范学生的计算题格式。然后设计课本实验测量滑轮组机械效率，实验中分组实验，提供不同质量的勾码，为后面思考滑轮组机械效率大小与什么因素有关，以及怎样提高滑