初中物理教学中的机械效率.doc

初中物理教学中的机械效率包括机械效率的概念、斜面的机械效率、滑轮组的机械效率、热机的效率、用电器的效率的教学，学生对这些概念易产生模糊不清、易混淆、分析理解能力较差等现象，对此谈一点看法和建议。希望对这一部分内容的教与学起到有益的作用。初中物理机械效率教学的难点分析与教学设计3；2008-10-1108:45:02|分类：|标；2008-10-0911:13；2.讨论分析，区分有用功、额外功、总功；2.1结合上面实验，引导学生分析有用功、额外功、；动力对机械所做的功是总功，机械对重物所做的有用的；身重力和摩擦所做的功是额外功；2.2引导学生看教材图14-9，弄明白三幅图的意；把100N重的初中物理机械效率教学的难点分析与教学设计32008-10-11 08:45:02| 分类： | 标签： |字号大中小 订阅2008-10-09 11:132.讨论分析，区分有用功、额外功、总功2.1结合上面实验，引导学生分析有用功、额外功、总功的问题，使学生认识到动力对机械所做的功是总功，机械对重物所做的有用的功是有用功，机械克服自身重力和摩擦所做的功是额外功。2.2 引导学生看教材图14-9，弄明白三幅图的意思，讨论用图中三种不同方法，把100N重的沙子运上三楼，哪种办法最好。同时指导学生分析每种情况什么是有用功、额外功、总功。2.3 结合生活中实际问题，通过事例分析进一步区分有用功、额外功、总功例1.用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里提桶的时候，提上来的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？引导学生分析：用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的功是额外功；从井里捞桶的目的是把桶捞上来，所以提桶的功是有用功，提起桶里带的水的功是额外功。通过讨论，让学生明白对什么是有用功，什么是额外功要具体问题具体分析，关键是要弄清哪部分功是需要的，哪部分功是不需要的而有不得不做的。例2. 常见的起重机提升重物（可结合投影动态幻灯片使学生有直观感）如果做功的目的是为了起吊重物，则重物G上升高度h 时，克服重力所做的功为有用功，即W有用=Gh，钢绳自由端的拉力所做的功为总功，假设拉力F的作用点移动距离为S，W总=FS，S=nh，其中n是承担动滑轮和物重的绳子的股数。如果做功的目的是为了将吊钩（连同动滑轮）提升到较高处，以便起吊高处的重物，则提升吊钩时克服吊钩重所做的功就是有用功。通过这两个事例的分析讨论，使学生形成了一个共识：只有明确了利用机械做功要达到的目的，才能正确区分有用功、额外功、总功。3.实验对比，纠正对机械效率的错误认识F在学生对机械效率的概念有了初步的认识后，为了使学生对机械效率的意义有更深刻的理解，纠正“机械越省力，机械效率越高”的错误认识，我又组织学生在图1所示实验的基础上继续完成下述两个实验：(1).用图1滑轮组匀速提升某一物体，测出相关物理量。(2).用一个较省力的滑轮组（图2）代替，提升同一物体，重复上述实验。根据图1前述实验步骤，将测得的数据填入下面表格中，并分别计算出它们的机械效率。对比实验结果，引导学生探讨以下问题：(1).用不同的滑轮组将同一物体提升相同的高度时，有用功是否相同？总功是否相同？机械效率是否相同？为什么？(2).图2的滑轮组要比图1的滑轮组省力，为什么它的机械效率反而比图 1的要低？(3).“越省力的机械，其机械效率就越高”，这种说法是否正确？为什么？(4).使用机械不仅不省功，还要多做额外功，人们为什么还要用机械呢？4创设情境，探究影响机械效率高低的因素从上面的分析讨论，学生已经明白，使用机械做功，由于存在摩擦等原因，额外功是不可避免的 ；额外功是我们不需要的，它白白浪费人力和物力，因此应尽量减小它。使用不同的机械来提升物体，我们希望做的额外功越少越好，或者说，有用功与总功越接近越好，即机器的机械效率越高越好。那么，机器的机械效率究竟跟哪些因素有关呢？在此基础上，引导学生积极思考，提出各种猜想，概括起来有以下几种：猜想1：可能与钩码提升的高度有关；猜想2：可能与匀速提升的速度有关；猜想3：可能与被提升的钩码重有关；猜想4：可能与绕绳子的方式有关；猜想5：可能与绳重有关；猜想6：可能与绳和滑轮及滑轮组轴处的摩擦有关。然后以组为单位，各组根据各自的猜想设计实验进行探究，探究中提醒学生注意灵活运用控制变量法，抓住矛盾的主要方面，忽略次要方面。各组根据自己的实验记录，进行分析论证，得出各自的探究结果，并对探究过程进行评估，组与组之间相互交流。通过这一探究过程学生对影响机械效率的因素有了比较清楚的认识，可以说起了较好的效果。例题巩固：用图1所示的滑轮组提升重物，不计绳重及摩擦，若用250N的拉力可以将500N的物体G匀速提起，此时滑轮组的机械效率多大？若仍用此滑轮组将G，=750N的物体提起，此时滑轮组的机械效率又是多大？本题解答中学生可能会出现一些典型问题，主要认为再次提升750N重物时，滑轮组的机械效率没有改变，通过分析并对照刚才的探究结果，使学生认识到：同一滑轮组，提升不同重物时，机械效率并不相同。5.概念引伸，拓宽学生的视野机械效率的概念可以很容易地扩充到一般的效率概念。教学中我采取了让学生讨论议议的方法：除了用机械做功有个效率之外，干别的事情有没有效率问题。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？用煤炉烧水，煤燃烧放出的热会全部被水吸收吗？等等。这样让学生想想这些问题，在更广阔的背景下对效率问题有一个初步观念，有助于学生把物理学习与自己的生活联系起来，同时初步培养他们干任何事情都要注意效率的科学态度。6归纳总结，明确提高机械效率的原则通过前述各过程，学生对机械效率的概念、公式及公式的运用已经形成了比较深的感性认识，原有的错误认识也得到了澄清。为了能使学生在大脑中把各知识点形成一个相互联系的整体，在一节课的教学任务完成后，有必要引导学生进行归纳总结，梳理各知识点，把感性认识上升到理性认识。总结：(1).由于机械本身重力及摩擦阻力等因素，使用机械时总功总大于有用功，所以它的机械效率总小于1，但为了省力、省距离或改变力的方向等，仍要使用机械。(2).机械省力与机械效率高是两个不同的概念，不能混为一谈，省力多的机械其机械效率不一定高。(3).机械效率的高低不仅与机械本身结构有关，还与机械使用的外部条件有关，例如对同一滑轮组，提升的重物不同，其机械效率并不相等。(4).机械效率的高低与重物上升的高度、速度均无关。(5).对同一滑轮组，在不计绳重和摩擦，改变串绕绳子的方式，提升同一物体时，滑轮组的机械效率保持不变。在此基础上，归纳得出提高机械效率的总原则：提高有用功在总功中占的百分比。具体措施：有用功一定时，减少额外功（如减轻机械本身重力，保持良好的润滑，减少摩擦）；额外功一定时，增加有用功（如增加提升物体的重力）。机械效率(教案)济源市沁园中学 陈海燕教学目标:知识与技能1、 了解什么是有用功、额外功和总功。2、 理解什么是机械效率。过程与方法通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。情感态度与价值观在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。板书设计：15.2 机械效率一、三个基本概念 二、机械效率、有用功有用 、定义、额外功额 、公式、总功总 、提高途径教学过程：一、复习已有知识：、功的两个必要因素是什么？、功的计算公式是什么？、功的原理是什么？二、引入新课：、设疑：为什么功的原理中说使用机械时人所做的功不少于不用机械直接用手所做的功呢？、例题：如图所示，用动滑轮把物体提升到m高处，理论上细线端的拉力是多大？先让学生说出理论值：.5引导学生分析得出实际上.5，并让学生实测出其值为1.7（学生组装滑轮实测）让学生分别计算出：用机械1.7m.4不用机械h3N1m这与我们所学的功的原理内容相符，这是为什么呢？我们希望这两个值越接近越好还是差别越大越好？这涉及到我们今天要学习的内容机械效率三、讲授新课：一、三个基本概念先展示课文文图画，哪一种方案好？由学生的回答引导总结得出：无论我们使用什么样的方法，方法再先进，都要把沙子提上二楼，这是我们的目的所在，这部分对人们有用的且必需做的功叫有用功，用有用表示。 人们为了完成工作目的，往往不得不多做一些功，比如，第一种方法中还要把人自己和桶运上去，第二种方法中还要把动滑轮和桶运上去，第三种方法中还要把动滑轮和口袋运上去。这部分人们不需要但又不得不做的功叫额外功，用额表示。举例（以助学生区分）：提水和捞桶两件事中都有提水的功和捞桶的功，哪是有用功？哪是额外功？若用英语中的短语：have to和must与有用功和额外功相对应，如何对应？（学生发言）（板书）、对人们有用的且必需做的功叫有用功，用有用表示。、人们不需要但又不得不做的功叫额外功，用额表示。、有用功和额外功的总和叫总功，用总。总有用额再让学生分别计算出例子中的有用功、额外功和总功。教师先规范演示出第一种：有用沙h00N6m00第一种方法：额（人桶）h（4000）m2520总有用额25206003120三亿文库3包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、文学作品欣赏、生活休闲娱乐、高等教育、行业资料、各类资格考试、初中物理机械效率教学的难点分析与教学设计364等内容。让学生分别计算第二种、第三种方法中的额、总；第二种方法：额（动桶）h（0；总有用额18060078；第三种方法：额（动袋）h（10；总有用额60090690；二、机械效率；切入：由以上数据引出“你希望额外功越少还是越多？；、让学生分别计算出每种方法中的有用功和总功让学生分别计算第二种、第三种方法中的额、总。第二种方法：额（动桶）h（00）m80总有用额180600780第三种方法：额（动袋）h（105）m90总有用额60090690二、机械效率切入：由以上数据引出“你希望额外功越少还是越多？”、让学生分别计算出每种方法中的有用功和总功的比值。（学生计算）有用总600312019有用总600/78077有用总60069087、引导学生分析得出机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率，用表示。、用公式表示：有用总、强调：因为有用功总小于总功，所以机械效率总是小于。机械效率通常用百分数表示。 、练习：用屏幕展示起重机画面，其机械效率为，含义是什么？ （生答）（并用屏幕展示其正确含义）例题：起重机把质量为.6t的重物匀速提升了m，而它的电动机所做的功是.4103，起重机的机械效率是多少？解：有用hmgh0.6103kg10kg3m1.8104有用总1.8104.410353答：略。、提高机械效率的途径我们都希望机械效率越高越好，但如何来提高机械效率呢？让学生来分析额外功存在的原。并引导学生总结出途径。减轻机械自重和减小机械间的摩擦。三、练习、 有用功越多，机械效率越高。、 额外功越少，机械效率越高。、 物体做总功越多，机械效率越低。、 做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高。、 做相同的总功，有用功越多，机械效率越高。、 用不同的滑轮组，做有用功相同时，机械效率一定相同。 、 因为有用功总小于总功，机械效率总小于。、 做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高。、 有用功在总功中占的比值越大，机械效率越高。四、小结让学生小结。然后让学生记忆。机械效率教学反思九年级物理备课组 陈海燕机械效率一节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。前面已经学习了机械功和功率的基本概念以及机械功的原理，而我们引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功的问题。谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题，所以这节课将更多地和生活相联系。机械的使用就是为了代替人力做功，所以我们要认真了解和认识我们身边的机械。初学“机械效率”，往往对这些概念陌生难懂，思维不通、前后矛盾，甚至与学过的功率相混淆。通过分析阐述，帮助学生理解机械效率的物理含义，认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一。通过剖析额外功产生的原因，从而了解提高机械效率的办法和途径，突破掌握这一概念的难点。本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系，让学生通过学习明确机械的使用就是为了代替人力做功，鼓励学生认真了解和认识身边的机械，而且在教学过程中介绍了各种各样的机器人，调动了学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性，教学设计注意体现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题能力，在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观形成。 教学从学生熟悉的实例出发引导学生进一步的思考，发现问题，然后通过实例分析揭示问题的本质；学生在学习的过程中充满问题意识和创新意识，有效培养了学生的观察能力和探究问题的能力。针对学生初学“机械效率”时，往往对概念陌生难懂，思维不通、前后矛盾，甚至与“功率”相混淆，教师利用身边常见的现象，通过分析阐述，帮助学生理解机械效率的物理含义，认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一，通过剖析额外功产生的原因，从而了解提高机械效率的办法，有效突破掌握这一概念的难点。同时突出体现生活中的物理，让学生体验到物理现象就在身边，物理知识不仅有趣，而且还是很有价值的。2009年9月28日初中物理“机械效率”的教学，应该使学生理解有用功、额外功、总功，理解机械效率，认识机械效率的高低是衡量机器性能的重要指标，从分析额外功产生的原因，了解提高机械效率的途径，同时通过这一知识的教学，