12.3《机械效率》教学设计.docx

12.3机械效率教学设计(第1学时)安顺开发区双阳中学 方才林一、思路设计 首先,让学生复习几种简单机械, 杠杆、滑轮、轮轴、斜面等,让学生再次对整个章节有一个整体影响。本课从“节能”的角度设置一个将沙提升到三楼位置 情境提出问题,引发学生的思考;在实验的基础上,分析生活中简单机械是否省功,让学生充分理解有用功、额外功、总功以及机械效率的含义;然后以解决生活中的实际问题为背景,让学生对教学初设置的情景进行实际计算,进一步理解机械效率的含义,了解滑轮组的机械效率跟哪些因素有关,掌握提高滑轮组的机械效率的方法,并推广到其他机械。二、教材分析 机械效率是衡量机械性能的一个重要指标,与当今社会提出的“节能环保”的主题有着紧密的联系,具有十分重要的现实意义,本节课就是让学生从能量利用的角度理解效率的问题。本节课的教学内容由“机械效率”和“探究影响滑轮组机械效率的因素”两部分组成,其中对“机械效率”概念的理解是本节课的重点,“探究影响滑轮组机械效率的因素”是下一节课的重点。在教学过程中通过设置情境,实际计算和实例分析让学生理解有用功、额外功和总功,达到使其真正理解机械效率含义的目的突出重点,让他们通过思考、分析、感悟、总结等过程突破本节的学习难点。三、学情分析 本班学生在前面已经对“简单机械”、“功”和“能”进行了学习,在日常生活、学习中也可以体会到其他方面的“效率”问题,已经具备学习本节内容的基础。所以合理的设置情境,让学生发现问题,在已有知识和能力的基础上,在教师的适时帮助下经过努力合作完成,这样的课程设计可以充分激发学生的求知欲,让更多的学生主动参与到学习中来,在学习的过程中不断提高学生的综合素质和各种能力。四、教学目标 1.知识与技能(1)能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。(2)能说出机械效率的含义,知道机械效率是小于1的。能利用机械效率的公式进行简单的计算。2. 过程与方法 通过实际案例，探究动滑轮的机械效率的活动,学习科学探究实验的方法。3. 情感态度与价值观通过对机械效率的了解,认识到机械效率反应机械对能源的有效利用成分。五、重点难点 教学重点:机械效率概念的理解。教学难点:对有用功、额外功、总功和机械效率小于1的理解。六、教学环境和用具录播室、课件。七、教学过程 第一学时 教学活动 活动1【导入】通过复习旧知，引出新课。与学生一起回顾我们所学过的简单机械。教师活动: 边问边写。1、杠杆，平衡条件是：F1L1=F2L2。2、滑轮，定义，以及分类：定滑轮、动滑轮和滑轮组。特点。3、轮轴和斜面。同时，教师阐述机械效率与节能之间的联系，从而引入新课。学生活动:认识节能的重要性,知道机械效率与节能之间有紧密的联系。设计意图:复习旧知，引出新课，提出问题,引发学生的思考。活动2【活动】设置情景，引出基本概念。教师活动：事前设置好一个选择性的场景，让学生思考采用哪种方法将沙子运送上三楼，通过幻灯片设置了三个场景，一是人直接将装沙子的桶提上三楼，二是用一个动滑轮（因为能够省力）将装沙子的桶提上三楼，三是一个动滑轮（因为能够省力）将装沙子的布袋提上三楼。学生活动:1.思考并讨论回答:选择了第三种。因为一是省力，做的功应该少。活动3【讲授】一、理解什么是有用功、额外功、总功教师活动:1.提出问题:杠杆、滑轮、斜面等简单机械,它们有的可以省力、有的可以省距离,那么使用这些机械可以省功吗?学生活动:1.思考并回答:省力、费距离、根据W=FS,所以使用机械不一定省功。二、出示有用功、额外功、总功的概念。教师活动:1、通过PPT展示这几个概念，同时对其进行分析。2、重点讲解水平方向上的有用功和竖直方向的有用功，额外功的产生原因分析。强调总功是由人或者机器直接发出动力所做的功。3.归纳总结:(1)有用功(W有):直接对物体所做的功(工作目的)。(2)额外功(W额):由于机械自重和摩擦等因素影响,而不得不做的功(无用付出)。(3)总功(W总):利用机械所做的功(实际付出)。学生活动:对教师分析的概念进行理解和内化。活动4【活动】对开始创设的场景进行有用功、额外功、总功的计算。教师活动:1、出示刚才设置的场景，列出图表，让学生进行解答。2、教师可以自己先选择一个解决问题的方法进行讲解。3、来回查看学生计算情况，根据实际情况进行问答调节，同时提醒学生用概念去理解和解答。学生活动:相互讨论并思考、解答。活动5【活动】对上述计算结果进行计算分析。教师活动:1、出示刚才图表解答结果，让学生用有用功在总功中占的百分比进行计算，根据学生计算情况，出示结果。2、引导学生进行分析。学生活动:学生根据教师提供的数据进行计算，同时，对数据进行分析，得出自己的结果。活动6【讲授】引出机械效率的概念和计算式。设计意图:准确给出物理概念。教师活动:1.教师出示幻灯片，展示机械效率的概念和计算式。2、看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？学生活动:3.小组交流并展示:(1)无论他采取哪种方法都必须做的功是对物体做的功。(2)在几种不同的方法中,不愿做但又不得不做的功分别是克服机械自重或摩擦。所以,使用这些机械也不省功。结论：有用功总小于总功，所以机械效率总小于1设计意图:通过使用动滑轮是否省功的实验探究,可以让学生更深刻的理解使用任何机械都不省功,为有用功、额外功和总功的理解奠定基础。活动7【讲授】实例分析机械效率，加深对概念的理解。教师活动:1.提出问题:从有用功的角度来说,刚才各组动滑轮提升物体中,哪组器材更好?为什么?学生活动:1.思考并回答:(1)有用功相同,总功越少越好。(2)总功相同,有用功越多越好。(3)有用功在总功中所占的比例越多越好。教师活动:2.在学生回答的基础上进行分析和归纳总结:在总功一定时,人们总希望有用功越多越好,它反映机械对能源的有效利用,额外功越少越好,它反映了机械对能源的额外消耗。所以在总功中,有用功所占的比例它反映了机械对能源有效利用的效率,物理中我们把它叫作机械效率。机械效率就是有用功跟总功的比值,公式:=W有用/W总教师活动:3.展示一个实际案例：起重机的机械效率是60%，让学生讲一讲它代表的含义。学生活动:3. 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40是额外功。教师活动:4.总结机械效率的一些特征。(1)机械效率没有单位。(2)总是1,因为使用机械不省功,W有用W总。(3)生活中用百分数表示。设计意图:机械效率这一概念的生成,建立在实验探究和能量利用的基础上,是一个水到渠成的过程。活动8【活动】列举例题，加深对三个概念的理解。教师活动:出示例题 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？设计意图:通过该题目的计算,不仅可以加强对有用功、额外功、总功的理解,同时可以锻炼学生学以致用、举一反三的能力。拓展提升:使用定滑轮、滑轮组、杠杆、斜面这些机械省功吗?活动9【活动】实际练习，判断题，加深对三个概念相互之间关系的理解。判断：下面说法中是否正确1有用功越多，机械效率越高2额外功越少，机械效率越高3物体做功越慢，机械效率越低4做总功越多，机械效率越低5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高7用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同8因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于19做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高10有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高教师活动:总结结论:(1)滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、物重、绳重有关。(2)滑轮组的机械效率与物体被提升的高度、绳子的绕法无关。(3)同一滑轮组,物重越大,机械效率越高。不同滑轮组,物重一定,动滑轮越重,绳子越重,摩擦越大,机械效率越低。活动10【活动】理解影响滑轮组的机械效率的因素。教师活动:教师直接给出几种方法。(1)增加物体重力(2)减小机械自重(3)加润滑油减小摩擦。学生活动:记录方法，进行思考