探究斜面机械效率教案

1、探究斜面的机械效率教案教学目标：知识与技能1、知道利用斜面做功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，并能把它迁移到如何提高学习效率。过程与方法1、从生活实际出发，培养探究物理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，培养自主合作探究的能力。情感、态度与价值观目标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

2、养学生严谨求实的科学态度和团结合作的科学精神。教具和学具：弹簧测力计、刻度尺、1米长的木板、带钩的长方体木块、长方体木垫、长毛巾、1米长的玻璃板、砝码一盒。教学过程：（一）创设情境，导入新课播放视频：向车上装重物时，重物太重，有什么好办法？用木板搭成斜面，把重物推上去可以省力，用更长的木板搭成倾斜程度更小的斜面可以更省力。师：同学们从图中看出了什么？用什么样的斜面更省力？为什么？（二）、合作交流，解读探究1、提出问题师：使用斜面可以省力，那么能否省功呢？功的原理告诉我们使用任何机械都不能省功，那么使用斜面时除了做有用功外，也会不可避免的做一些额外功，也就是说斜面也存在机械效率。那么利用不同的斜

3、面将同一重物提升同一高度时，所做的额外功有什么不同？机械效率会如何变化呢？下面我们就一起来探究斜面的机械效率与哪些因素有关。2、猜想与假设学生猜想斜面的机械效率与哪些因素有关？学生可能的猜想因素有：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。师；能说说你们的猜想依据吗？引导学生考虑：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。引导学生将相类似的因素进行合并，把问题简单化、合理化。合并后的因素有：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。3、制定计划和设计实验方案（1）测量斜面的机械效率师：怎样证明自己的猜想呢

4、？只有通过实验来加以检验。而要探究斜面的机械效率首先要会测量斜面的机械效率。师：那么利用斜面提升重物时如何计算有用功和总功呢？要测量斜面的机械效率，我们需要测量哪些物理量呢？具体应该怎样操作呢？测量应注意哪些问题呢。学生分析讨论后教师总结测量方法，强调操作中应该注意的问题。比如弹簧测力计要调零；要沿斜面平行拉物体；要在匀速拉动物体时读数；要保持斜面固定等，特别引导学生分析在测量距离时如何处理小车长度、斜面厚度的零误差。（教师演示测量过程，边演示边解说）师：我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。所以克服物体重力所做的功Gh是有用功，拉力所做的功Fs是总功。斜面的机械效率是：=W有/W总

5、=Gh/Fs 因此，我们需要用刻度尺分别测物体被提升高度h和物体被拉动距离s，用测力计分别测物体重力G和拉力F。（2）设计探究实验方案：将学生分为三大组分别对其中一个猜想来设计实验方案（包括实验原理、实验器材、实验方法步骤、实验表格等），重点强调学生在实验探究过程中应该控制哪些因素不变。然后请小组上台展示，交流汇报，引导全班同学对实验方案的理解，特别是对实验表格的设计要进行必要的指导，对不太科学的地方要引导本组或其他组同学进行补充完善。最后用多媒体展示实验方案。（图片和视频展示）方案名称探究的变量倾斜程度粗糙程度物体重力与倾斜程度的关系变化不变与粗糙程度的关系不变变化不变与物体重力的关系不变不

6、变变化方案一：探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系：控制斜面的粗糙程度和物体重力一定，改变斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次实验。方案二：探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系：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、玻璃斜面上做三次实验。方案三：探究斜面机械效率与物体重力的关系：控制斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度一定，改变物体的重力，分别用较轻、较重、最重的物体做三次实验。附表格设计参考：实验次数斜面坡度斜面材料斜面高h（米）小车重G（牛）有用功Gh（焦）斜面长度s（米）拉力F（牛）总功Fs（焦）机械效率4、进行实验和收集证据接着各小组学生根据实验设计方

7、案分组进行实验，在学生实验过程中，教师巡视各小组，及时纠正学生操作中的问题，鼓励学生反复收集和如实记录实验数据。5、分析和论证实验结束后，三个实验组的代表展示自己的实验数据和结论，全班同学共同对这些数据进行分析交流讨论，形成共识，得出可靠的正确的实验结论。结论：斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越大。斜面的倾斜程度一定时，斜面越光滑，机械效率越大。斜面的机械效率与物体的重力无关。引导学生分析斜面的省力情况与倾斜程度的关系，综合前面的结论分析得出：斜面的倾斜程度越小，斜面越省力，但斜面的机械效率越低。6、交流与评估回忆自己的实验操作有无失误和不妥？数据的测量是否存在较大误差？还有

8、哪些需要改进的地方？为什么探究的结果与事先的预测不一样？等等。（三）总结反思，巩固提高1、本节课学到了哪些知识，有哪些收获？2、让学生提出他们想知道的有关斜面的问题。（四）应用迁移，延伸拓展1、视频：阅读材料：效率。先让学生阅读材料：效率。师：除了机械做功有效率问题外，生活中的很多事情都有效率问题，我们必须时时、事事、处处要求高效率，以尽可能少的消耗来取得尽可能多的效益。请同学们结合自己的实际情况，谈谈如何提高学习效率？希望同学们都能做一个高效率的人。2、斜面的应用斜面是一种省力的机械，在日常生活中还有广泛的应用：盘山公路、大桥引桥、残疾人通道、旋转楼梯、小小螺丝钉等都是斜面。布置课外实践：1、课后继续探索斜面的机械效率是否与其他因素有关。2、课后设计实验探究滑轮组的机械效率。五、教学反思为了挖掘学生的潜力，我将教学内容进行了适当的拓展，把单因素探究改成了多因素探究。其主要目的并不是要让学生在探究过程中取得重大发现，而是希望通过探究加深对概念理解的同时，让学生获得深切的情感体验，