初中物理-机械效率教学设计学情分析教材分析课后反思

1、机械效率教学设计一、 教学目标：1、 能结合实验数据分析什么是有用功、额外功和总功。2、 能理解机械效率的含义，能用机械效率解决生产生活中的实际问题。3、 能利用机械效率公式进行简单的计算。4、 能通过实验理解滑轮组机械效率高低的影响因素。二、 教学重难点1、 教学重点：机械效率的理解与引用。2、 教学难点：设计实验理解滑轮组机械效率影响因素。三、 主要的教学方法1、 本节课以实验为基础展开教学，在实验数据的基础上，合理归纳总结知识点。2、 利用测滑轮组机械效率的实验，合理设置情景，将知识点融合贯通。3、 熟练利用多媒体呈现课堂教学过程。四、 教学过程1、 导入新课(约 5 分钟)a) 老师：

2、同学们，你能不能对 10N 的钩码做 5J 的功呢？有什么办法吗？b) 学生：亲自做实验演示，如何利用弹簧测力计拉动钩码做功。c) 老师： 那有没有更加省力的方法呢？同学们看看， 用我准备的实验用品能不能做到呢？引导学生动手使用滑轮设计实验。d) 学生：动手连接组装滑轮组，应该会出现两种方式。e) 老师：那有没有完成相同的工作更加省功的方式呢？请同学们用刚才的实验方法， 填写完成学案上实验记录表中的数据。引导学生探究机械效率。2、 新课讲授a) 老师：有哪一组完成了实验，来展示一下。b) 学生：上台演示实验，说明实验方法，以及实验数据。c) 老师： 同学们注意这两组的同学的实验数据， 为什么克

3、服物体做功的值都是相同的呢？让学生能够理解有用功、总功和额外功，以及他们之间的关系。d) 学生：自己归纳总结理解有用功、总功的概念。e) 老师：那咱们一起来看一下，哪种方式省功呢？为什么呢？f) 学生： 主动体会额外功的存在， 并能在实验中发现额外功，体会总功、 有用功 与额外功之间的关系。g) 老师：同学们，那老师不明白了，你说两种方案哪一种更好呢？为什么？h) 学生： 通过设计实验，理解机械效率的定义， 体会机械效率存在的意义，为选 取机械提供选取依据。i) 老师： 同学们， 咱们知道了什么是机械效率， 那同学们想想， 并设计一下实验， 说明哪些因素能够影响滑轮组的机械效率呢？j) 学生：

4、亲自动手实验，在自己猜想的基础上，完善实验，合理猜测。3、 课程总结：a) 老师：哪位同学能总结一下这一节课都学到了什么啊？b) 学生：通过学案，总结知识点，形成知识体系与架构。c) 老师：同学们都学会了吗？把学案上的习题做完。d) 学生：完成学案上的课后习题讲解。机械效率学生分析从学生方面来看，由于机械效率概念涉及到“总功 ”、“有用功”、“额外功”等概念，而 功的概念本身又比较抽象，因而要区分并理解这些概念， 对初中生来说，有一定的难度。要 能轻松自如地解决有关机械效率的问题，关键是真正弄清有关概念，并能正确地加以区分，所以本教学设计以及实际教学中在有用功、额外功、总功的概念理解上花的时间

5、比较多。机械效率效果分析新课程教学改革对我们每位教师都提出了全新的挑战， 以往的以教师为主的教学模式已 经跟不上时代的步伐。为了使自己的课堂教学深受学生的喜爱，通过几年的教学改革实践， 结合本校学生实际， 并通过本节录像课展示出来， 并现形成文字， 以供各位同仁参考， 同时 请各位指正。本节课充分发挥了以教师为主导、 学生为主体的教学原则。 整节课通过环环相扣的各种 活动， 将本节课的知识点有机的结合到一起， 并使学生亲身经历了知识获取的过程， 提高了 学生的学习兴趣， 并有利于学生在整个过程中行程自己的知识网络， 并能够有序的记忆知识 点。本节课教师通过点拨、 引导， 充分发挥学生的主观能动

6、性， 调动学生的想象力和动手能力，让学生自主设计、动手实验、动脑分析，动口总结实验思路，学生亲身参与科学探究的 全过程。本节课采用小组合作与师友合作有机组合的方式教学， 简单问题， 师友互助设计实验动 手解决、稍有困难的问题几个小组共同合作， 共同研究方法， 得出结论，这样可以使不同层 次的学生的思维能力和实践创造能力都得到提高。本节课最终的教学效果还算优秀， 学生能掌握本节课的绝大多数知识点， 通过最后的当堂测试，全班同学几乎全部正确，掌握了本节课的全部知识点。机械效率教材分析(一)教材地位：教材在之前已经安排了有关于各种简单机械和功的内容学习， 机械效率是在此基础 上的进一步延伸， 也可以

7、说是对这些内容的综合分析和实际应用， 体现了物理知识最终要服 务于生产和生活的理念。(二)教材内容：本节主要内容包括三个部分，1. “有用功、额外功、总功的概念；2. 机械效率的概念及计算公式；3. 探究“滑轮的机械效率”实验。机械效率评测练习1、 分组实验数据表格：克服重力做功( )拉力做功( )物重 上升高 拉力 拉力移动距分组 (12345678机械效率( ) 度( ) ( ) 离( )10 0.110 0.1510 0.210 0.2520 0.120 0.1520 0.220 0.252、 实验结论(一)a) 有用功： ，用 字母 表示。b) 总功： ，用表示。c)，用表示。字母额外

8、功：字母d) 练习 1 小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是( )A、两个情境中，两人对水做的功都是有用功。B、两个情境中，两人对水做的功都是额外功。C、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功。D、小红对水做的功是额外功，小军对水做的功是有用功。3、 实验结论(二)a)的比值叫做机械效率，用字母小于，由于 功总。表示，计算公式为功，所以机械效率总是b) 练习 2 用动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆将重为 的重物抬高 过程中，手向下压杠杆的力是 ，则手下降的高度是做的额外功是，人做的总功是 ，在此过程中，人。，机械效

9、率是高处，水泵完成的有用功3 外力对水泵做了的总功，水泵把的水送到练习c)为多少焦耳？水泵的机械效率为多少？4、 实验结论(三)a) 滑轮组机械效率受到 、 、 以 及 等的因素影响。b) 练习 4 提高滑轮组机械效率，下列方法正确的是( ) A、多用几个动滑轮，减小拉力。B、增加钩码的个数，增大拉力。C、减小提升高度，减小做功。D、以上方法都可行。5、 课后习题a) 从深度为 的井中直接将一桶水提出井口， 已知桶重 ，桶中的水重为 。若此人的目的是为了提水，则机械效率是 ，若此人的目的是为了捞桶，则此时的机械效率是。b) 某人用机械做了 的功，其中额外功是有用功 ，那么该机械的有用功是 ，。

10、机械效率是c) 用一个动滑轮把重为 的货物匀速提高 ，所用的拉力是 ，则有用功为 ，总功是。，这个滑轮组的机械效率是d) 工人用一根杠杆提升一桶油，他用 向下的拉力拉过 ，油桶上升 ，若杠杆的机械效率为。，则油桶重为e) 将动滑轮改为定滑轮使用后，在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度，则改动后与改动前比较( )A 节省了力 B 提高了功率 C 降低了效率 D 提高了效率f) 要提高某机械的机械效率，应该( )A 减小外力所移动的距离 B 减小额外功占总功的百分比C 减小总功 D 减小外力g) 用如图 3 所示滑轮组把重 的物体匀速提升 ，所用的拉力是 ，下列说法正确是( )A 总功是 ，有

11、用功是 B 有用功是 ，额外功是，机械效率是D 总功是C 总功是，有用功是h) 如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为 ，机械效率为 ；用乙滑轮所做的总功为 ，机械效率为 ，若不计绳重与摩擦，则( )A ， B ，C ， D ，。i) 用如图所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力，若此时滑轮组的机械效率为( 1 )求拉绳子的力 至少为多大？( 2 )如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议机械效率教学反思本节课以激发学生的学习兴趣为主， 通过自主探究实验探索物理现象， 揭示其中的物理 规律；教学过程强调发展学生的认知过程，以物理

12、知识为载体，让学生经历科学探究过程， 学习科学探究方法，培养学生的探究精神、实践能力以及创新意识，体现“注重科学探究， 提倡教学方式多样化”的课程理念，结合实际，教学过程采用了学生实验探究、教师讲解的学习方式主使学生的知识与能力都得到一定的提高。机械效率课标分析本条目涉及课程标准中一级主题“能量”中“机械能”的内容。 “能量”是课程标准中 科学内容的三大主题之一。 能量的转化和守恒定律是自然界的基本和普遍规律。它与很多学 科都有关联， 和生产、 生活息息相关。 这部分内容对于学生形成可持续发展的意识以及进一 步学习其他科学技术， 都是十分重要的。 这部分内容具有较强的综合性， 应注意与本课程其

13、 他内容的联系， 注意和其他学科的交叉， 注意能源、环境与可持续发展的关联。本条目课程 内容涉及认知性目标和技能性目标，具体说明如下：“知道机械效率”中的“知道”属于认知性目标行为动词，该条目处于“了解”水平。 要能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。一般来说，机械对外所做的功为有用功， 机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功， 动力对机械所做的功为总功。 机械效 率是有用功与总功之比， 它只有大小，没有单位。 由于有用功总小于总功， 所以机械效率总 小于 1。机械效率是表明机械做功性能好坏的一个物理量，机械效率越高，这个机械的性能 越好。 机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是

14、费力， 效率高只说明有用功在总功里所 占的比例大， 省力还是费力是指做一定的有用功时， 所用动力的大小， 机械效率大的机械不 一定省力。 机械效率与功率是两个不同的概念。 功率表示做功的快慢， 即单位时间内完成的 功； 机械效率表示机械做功的效率， 即所做的总功有多大比例的功是有用的。 功率和机械效 率是两个物理意义不同也没有直接联系的物理量。 功率大的机械， 机械效率不一定大； 机械 效率大的机械，功率也不一定大。“了解提高机械效率的途径和意义”中的“了解”属于认知性目标行为动词， 该条目处 于“了解”水平。如果该机械的额外功一定，有用功越大，机械效率越大。比如用同一个滑 轮组分别把一个 1

15、000N 的重物和一个 2000N 的重物提高相同的高度， 后者的机械效率大。 因此在在额外功一定时， 在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力， 可以提高机 械效率。当有用功一定时，额外功越小， 则机械效率越大。因此设法减小额外功可以提高机 械功率。如减轻机械本身的重量，加润滑油以减少摩擦， 用轻质材料做机械，都可以不同程 度地减少额外功，提高机械效率。对于滑轮组来说，提高滑轮组的机械效率的主要方法有： 尽可能地增加物重，减小动滑轮重，减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。“测量某种简单机械的机械效率”中的“测量”属于技能性目标行为动词，该条目处于 “独立操作”水平。 测量简单机械的效率时要会

16、分析实验原理、 组装实验装置、 进行实验收 集证据、分析数据得出结论等。例如，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是有用功， 拉力所做的功是总功。 因此， 我们需要用刻度尺分别测 物体被提升高度和物体被拉动距离， 用测力计分别测物体重力和拉力。 测定滑轮组的机械效 率中需要测量的四个物理量：钩码重，钩码提升高度，绳自由端拉力，绳自由端移动距离。 钩码重可直接用弹簧测力计静止时测得，测定绳自由端拉力时要注意使弹簧秤保持在竖直方 向上作匀速运动。测定两个距离时， 应先找好参照位置， 用一固定物或作出标记。 如可以把 桌面作为参照， 先量出钩码到桌面距离， 提升钩码

17、后再量出钩码离桌面的距离， 则钩码提升 高度。 绳自由端通过距离的测定可先在细绳与动滑轮或定滑轮相切处做个记号， 再拉弹簧测 力计，测量这个记号处到细绳与动滑轮或定滑轮相切处的长度，即得。“了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用”中的“了解”属于认 知性目标行为动词， 该条目处于“了解”水平。 从原始社会早期人类使用的诸如石斧、 石刀 等最简单的工具，到杠杆、辘轳、人力脚踏车、兽力汲水车等简单工具，发展到较复杂的水 力驱动、风力驱动的水碾和风车等较为复杂的机械。 18 世纪英国的工业革命以后，以蒸汽 机、内燃机、电动机作为动力源的机械促进了制造业、运输业的快速发展，人类开始进入现 代化的文明社会。 20 世纪电子计算机的发明、自动控制技术、信息技术、传感技术的有机 结合，使机械进入完全现代化的阶段。机器人、数控机床、高速运载工具、重型机械及其大 量先进机械设备加速了人类社会的繁荣与进步， 人类可以遨游太空