《测滑轮组的机械效率》名师教案

2/2第六节测量滑轮组的机械效率指导思想与理论依据：依据物理《国家课程标准》，注重全体学生的发展，注重科学探究的基本理念，进行本节课的设计。本节课以实验为基础，以思维为中心，以过程为主线。充分利用已有的实验结果，进一步展开交流、对比、分析论证，加深对机械效率的认识与理解，有效提高学生的认知水平，把实验能力、思维能力的训练推进到更高层次。在教学方法方面重视学生的自主探究，强调合作交流，着力体现学生的主体作用。旨在让每个学生经历基本的探究过程，发展初步的科学探究能力，学习科学方法，体验到科学探究的乐趣。教学背景分析：1.教学内容分析这一节是北师大版教材第六章《功和能》的第三节的延伸。目的是通过对滑轮组机械效率的测量和对实验数据的分析，加深对有用功、额外功与总功的认识理解，使学生更深刻的认识机械效率。让学生自己在探究的过程中，分析影响机械效率高低的因素，找出提高机械效率的方法和实际意义，增强合理改进机械、提高机械效率的意识。同时机械效率是衡量机械性能的重要指标，也是学习其它效率，如热机效率的基础，具有十分重要的现实意义。2.学生情况分析通过前面的学习，学生已经会组装滑轮组，并对有用功、额外功与总功以及机械效率有了初步的认识。在实验探究的过程中，对物体移动距离、绳端移动距离的测量和移动过程中弹簧测力计示数的读取有一定的困难，认为在静止时测量绳子自由端的拉力更容易，方便读数；而导致错误的测量。其次初二学生实验能力还比较弱，测量滑轮组机械效率实验是初中阶段较难的实验，需要在教师引领下，学生才能进行有目的的探究活动。教学目标：1．知识与技能：（1）知道测量滑轮组机械效率的原理（2）会组装实验器材，进行测量、记录数据、会根据数据计算滑轮组的机械效率（3）会利用控制变量法探究滑轮组机械效率与被提升物体重力、动滑轮的重力是否有关（4）知道提高滑轮组机械效率的方法．2．过程与方法：（1）通过对滑轮组机械效率的测量，培养学生实验操作能力。（2）通过用控制变量法探究滑轮组机械效率与被提升物体重力、动滑轮的重力是否有关，培养学生自主探究的能力。3．情感、态度和价值观（1）通过各个教学环节，激发学生的求知欲，并使学生体会由探究得到物理规律的喜悦。（2）在经历探究实验的过程中，学生逐步建立交流的意识与团队协作精神及实事求是的态度。教学重、难点：教学重点：1、会用实验的方法测量滑轮组的机械效率2、会用控制变量法探究滑轮组机械效率与被提升物体重力、动滑轮的重力是否有关，交流总结提高滑轮组机械效率的方法。教学难点：在弹簧测力计运动过程中进行读数教学资源：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组、细绳、钩码、铁架台教学方法：教师引导学生自主探究教学流程：课程问题教师引导学生分析的问题学生分组讨论三个滑轮组的机械效率问题一：哪个滑轮组机械效率高？初步了解影响滑轮组机械效率的因素引导学生利用实验进行探究探究实验原理及实验器材问题二：如何测量滑轮组的机械效率探究实验步骤及记录表格实验探究、分享数据实验探究影响滑轮组机械效率的因素问题三：探究提高滑轮组机械效率方法在教师的引导下分析实验数据交流总结提高滑轮组机械效率方法教学环节教师活动学生活动设置意图环节一：创设情境、引入新课1、提出问题如图所示，三个滑轮组提升物体时机械效率哪个高？哪个低？(G1<G2)并说明原因。2、引入新课要想知道真正知道哪个滑轮组的机械效率高，我们应该采用什么方法？学生分组讨论选代表进行交流利用实验进行测量培养学生应用知识分析问题的能力培养利用实验解决问题的意识环节二：师生合作、共同探究一、出示学习目标1、练习组装滑轮组2、学会测量滑轮组的机械效率3、会对实验数据进行分析，知道影响滑轮组机械效率高低的因素。4、知道如何提高滑轮组的机械效率二、探究如何测量滑轮组机械效率1、探究实验原理及实验器材（1）教师提出问题①机械效率公式②如何测量有用功？需要测量什么物理量？用什么仪器测量？③如何测量总功？需要测量什么物理量？用什么仪器测量？（2）实验原理η=G(3)实验器材：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组、细绳、钩码、铁架台2、探究实验步骤及记录表格（1）教师提出问题①在实验过程中，弹簧测力计应竖直向上用力.为什么？_____________________②弹簧测力计在匀速拉动过程中读数.而不是静止时读数、为什么？____________(2)总结实验步骤：①弹簧测力计__________,用弹簧测力计测出一个钩码的重力G,并将其记录在表格中。用所给器材组装如图所示滑轮组。将刻度尺放在如图所示的位置，分别记下钩码和绳子自由端的起始位置。②用弹簧测力计_____________拉动绳子自由端，使物体匀速上升，读出弹簧测力计的示数F，并记下物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离ｈ和绳子自由端移动的距离ｓ，并将F、S、h记录在表格中。③根据公式_____________计算出滑轮组的机械效率η，并记录在表格中（3）数据记录钩码重力G/N钩码上升的高度h/m绳子自由端的拉力F/N绳子自由端移动的距离S/m机械效率η3、学生进行实验4、交流实验数据5、实验评价三、实验延伸1、教师出示实验主题（1）探究滑轮组机械效率与物体重力是否有关如何设计实验方案？（2）探究滑轮组机械效率与动滑轮的重力是否有关如何设计实验方案？2、交流实验设计3、实验设计表格表一钩码重力G/N钩码上升的高度h/m绳子自由端的拉力F/N绳子自由端移动的距离S/m机械效率η表二动滑轮重力G动/N钩码重力G/N钩码上升的高度h/m绳子自由端的拉力F/N绳子自由端移动的距离S/m机械效率η4、归纳实验结论：（1）__________________________（2）__________________________四、提高滑轮组机械效率的方法：1、______________________________2、______________________________3、_____________________________学生读数学生交流η=WW有=G物h需要测量G物、hW总=Fs需要测量F、s测量工具：弹簧测力计、刻度尺学生讨论交流师生共同梳理学生实验，填写数据记录表学生交流谈谈自己实验的经验和不足教师引导学生交流实验设计思路学生实验，填写记录表交流实验结论根据前面的实验结论总结提高滑轮组机械效率的方法明确学习目的明确实验原理及测量工具明确实验过程中注意的问题，梳理实验过程培养学生实验操作的能力将自己的成果与别人分享，培养学生语言表达能力培养学生会利用“控制变量法”进行科学探究；并能根据实验现象进行归纳总结，将自己的成果与别人分享，培养学生语言表