作為一位杰出的教職工,總歸要編寫教案,教案是教學活動的總的組織綱領和行動方案。那么教案應該怎么制定才合適呢?以下是小編為大家收集的教案范文,僅供參考,大家一起來看看吧。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇一
知識和技能:
1、知道有用功、額外功和總功的含義及三者的關系。
2、理解機械效率的概念,并能計算簡單機械的效率。
3、培養(yǎng)學生對任何事情都要注意“效率”的科學態(tài)度。
過程與方法:
通過參與探究斜面機械效率的活動,使學生加深對有用功、額外功和總功的認識;學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案。
情感、態(tài)度、價值觀:
1.激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。
2.在教學活動中培養(yǎng)學生與他人合作的意識。
【教學重點和難點】
重點:知道有用功、額外功和總功。
難點:測量簡單機械的機械效率。
【教學儀器】
電腦教學平臺一套,滑輪組、鐵架臺、彈簧秤、刻度尺、相同木塊和細線各20件。
【教學過程】
一、引入有用功、額外功、總功
師:我們學校旁有一座私人住宅正在建造中,現(xiàn)在需把100n重的砂子運到6m高的樓上。在投影儀上映出下圖:引導學生先觀察圖片,一分鐘后,教師:你們體會到了什么呢?
學生:第三種方法最省力。
教師:如果從功的角度看這個問題會怎樣呢?
首先,讓學生一起分析,這三種工作方式有一個共同的目的:把重100牛的沙子從地面運到三樓,這是要完成的工作任務,同學們計算一下,單純完成此任務,需要做多少功呢?
根據(jù)學生的計算結果,板書:w1=g沙·h=600j
第三種方式,人做的功是多少呢?3)w2=g總·h=690j
第二種方式,人做的功是多少呢?2)w2=g總·h=780j
第一種方式,人做的功是多少呢?
1)w2=g總·h=3120j(此處學生遇到了困難,這也是安排上面計算順序的目的。困惑一:需要計算樓梯的長度嗎?提示學生:在力的方向上移動的距離,可以分解成先水平移動不做功,再豎直升高做功。困惑二:人的體重該不該算上?)
學生分析計算結果:三種方式做的功都比w1多,額外多做的功不一樣,可見第三種方式最好。
設計意圖:充分利用課本資源,讓學生通過計算,比較,在腦中初步形成有用功、額外功的概念,為新課講授做好充足準備。
師:我們的目的是把砂子運上樓,所以把100n重的砂子運到6m高的樓上,無論采取哪種方法都必須做的功,這是有用的功。用滑輪組將砂子運上去,在完成運砂子的同時,還不得不對桶和動滑輪也做了功,此外還要克服各種摩擦做功,這部分對砂子提上樓沒有用,但又不得不做的功,是額外功。
板書:
(一)有用功、額外功、總功
有用功:在工作時,對人們有用的功。
額外功:在工作時,對于額外負擔所不得不做的功。
總功:有用功與額外功的和。
典型練習:
用桶從井中提水的時候,對做的功是有用功,對做的功是額外功。
如果桶掉到井里,從井里撈桶時,撈上來的桶帶有一些水,這時對桶做的功是功,對水做的功是功。
設計意圖:首先通過搬沙子明確“有用功、額外功、總功”,然后通過典型習題練習讓學生進一步熟悉三個概念。
二、引入機械效率
1、學生分組實驗(共20個小組,分2個內容,每10個小組做1個內容,2個實驗并進。)
測定:把重g=1.5n的木塊,提高到h=0.2m的高度時,
①通過一定一動滑輪組所做的有用功、總功。
②通過兩定兩動滑輪組所做的有用功、總功。
每個實驗的記錄結果選1~2組,在投影儀上映出進行分析。
設計意圖:通過做實驗,既能增強學生動手動腦能力,同時又為引出機械效率做好鋪墊。
2、討論與分析
教師提問:(1)有沒有一種簡單機械只做有用功,不做額外功?
學生回答:(沒有)
教師提問:(2)使用不同的簡單機械做功,完成相同的有用功時,所做的總功是否相同?這說明什么?
學生回答:(不同)(這說明額外功不同)
教師提問:(3)額外功在總功中占的比例越多越好,還是越少越好?
學生回答:(越少越好)
教師提問:一定的總功中,額外功少意味著什么?
學生回答:有用功多。
教師提問:在使用機械時我們最關心的是所做的這些總功中,有用功究竟占了多少。為此我們引入一個新的物理量,叫做機械效率。
板書:
(二)機械效率的定義
有用功跟總功的比值叫做機械效率。
板書:
(三)機械效率的公式:
練習:
1、計算課本例題中起重機的機械效率。
2、計算學生分組實驗中所用的簡單機械效率。
師:由計算結果推知。
板書:
(四)機械效率η是個百分數(shù),一定小于100%,沒有單位。
三、小結
師:以上我們討論了機械的效率,其實在日常的生產、生活中,“效率”的含義很廣泛。我們做任何事情都有一個效率問題。我們生活的社會是一個現(xiàn)代化的社會,是講效率的社會,時時、事事、處處都要求高效率,以盡可能少的消耗去取得盡可能多的效益。我們在學習中,也應注意學習的效率,特別是提高45分鐘的課堂效率,這是我們掌握知識、提高能力的重要方法。
設計意圖:把機械效率和學習效率進行類比,促進學生理解概念,同時還滲透學習要講究效率的方法。
四、內容深化:
老師適當指導討論如下問題:
1、功率大的機械它的效率是否一定越高?提高功率是否就等于提高效率?
2、機械效率越高是否一定越省功?
3、做功越多是否機械效率一定越高?
4、增加總功是否即可提高機械效率?
設計意圖:通過對上述問題的討論,使學生能初步區(qū)別功、功率、機械效率這三個不同的物理概念,從而對全章的知識形成一個系統(tǒng)的知識體系。
四、布置作業(yè)
1、認真復習課文。
2、預習下節(jié)教材,做好分組實驗準備。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇二
教學目標
1)知識與技能
(1)了解什么是有用功、額外功、總功。
(2)理解機械效率的概念,會利用公式η=w有用/w總進行有關計算,知道機械效率小于1。
(3)知道提高機械效率的意義和主要方法。
2)過程與方法
(1)從生活實際出發(fā),培養(yǎng)探究物理學的有關知識,深入認識事物的能力。
3)情感、態(tài)度與價值觀目標
(1)讓學生關注生產、生活中各種機械的機械效率,具有用機械效率來評價機械的意識。
(2)通過探究活動,進行充分的交流與合作,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和團結協(xié)作的科學精神。
學生分析
學生在前一節(jié)的學習中已對“功”有一定的認識,并且在日常生活、學習中也體會到“效率”的問題,為這節(jié)教學的開展和知識的理解奠定一定的基礎。
重點難點
1、重點:有用功、額外功、總功、機械效率概念教學和對影響機械效率的因素探究;
2、難點:在實例中有用功、額外功、總功的確定,對影響機械效率的因素的理解。
教學過程
一、復習
(1)功的兩個必要因素
一是作用在物體上的力。
二是物體在力的方向上通過的距離。
(2)功的計算方法
w=f·s
二、新課教學
1、思考:
有什么辦法可以將建筑工地上的一堆沙子運上三樓?
通過比較三種做法哪些是有用的功,哪些是沒用的但又不得不做的功引出機械的三種功,并總結出三種功之間的關系。引入機械效率。
2、有用功的定義:
對人們有用的功叫有用功。w有=gh
3、額外功:人們不需要但又不得不做的功叫額外功。w額=w總—w有
任何機械本身都受到重力作用,相對運動的零件間又存在磨擦,所以使用任何機械,不僅要作有用功,還不得不作,不可避免的要做額外功,這時動力所做的總功等于有用功加額外功。
4、總功:有用功和額外功之和。w總=fs
5、機械效率:有用功跟總功之比。
有用功總小于總功,所以機械效率總小于1。機械效率通常用百分數(shù)表示,例如總功是500j,有用功是400j,機械效率就是400j/500j=0.8=80%。
6、了解一些常見機械的效率。
起重機的機械效率一般是40%—50%,滑輪組的效率是50%—70%,抽水機的機械效率一般是60%—80%。
7、例題:
用一個動滑輪,將200n的物體勻速提升2m高,拉力f為120n,此動滑輪的機械效率是多少?
解:w有=gh=200n×2m=400j
w總=fs=120n×4m=480j
η=w有/w總×100℅
=400j/480j×100%=83.3%
8、如保提高機械效率
通過對例題進行改動得出使用同一動滑輪提起的物體越重機械效率越高,及使用不同的滑輪組提升相同的重物,額外功越少,機械效率越高。從而得出提高機械效率的方法。
三、鞏固練習:出示幻燈片,對本課內容進行檢測
四、小結:讓學生說本節(jié)課的收獲有哪些?
五、作業(yè):同步練習
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇三
一、教材分析
1、本節(jié)內容不僅屬于《機械與人》章節(jié)的重點重要內容,同時也是整個八年級(初二)物理學習的集大成章節(jié)。其內容包含本章節(jié)機械功能特點、功、功率等相關知識,還囊括了多種受力分析、判斷和物體運動、平衡等眾多知識??梢赃@樣說,本節(jié)內容基本上把一本書大部分知識都融匯交織于此。因此不僅是一堂新課,而且還是一堂涵蓋面非常廣的總結課,當然也是一堂很具有難度的挑戰(zhàn)課。
2、本節(jié)課不僅學習新的物理概念“機械效率”,能夠對于機械效率進行分析和計算,而且還需要讓學生能夠在學習和生活當中真正的理解”效率”的切實意義,能夠在生產實際中解決實際問題,達到人文和科學的高度結合。
3、本節(jié)內容基本上可以認為是8年級物理學習一年以來的收關之課,通過本節(jié)的學習能夠把學生對于物理學科的認識和理解水平提升一定的層次和高度。
4、本節(jié)教學不能停留在簡單的理論分析上,更重要的是結合實驗讓學生真切的理解機械效率的意義。考驗學生的實驗探究,創(chuàng)造性、歸納總結、團隊合作等多方面的能力。
二、學生分析
通過一年以來的學習,同學們儲備了一定量的物理基本知識,掌握了一定的物理學習方法和具有一定的實驗、實踐方法和能力。大部分同學能夠適應本節(jié)課的基本要求,同時也應當主意少數(shù)同學學習能力不足的現(xiàn)象。所以本節(jié)課的學習應當注意以下幾點:
1、少一些高難度的理論分析和復雜的多步驟計算,盡量把抽象的知識生活化和形象化,讓學生通過生活來理解知識,同時利用知識來解釋、指導生產、生活。
2、適當?shù)奶荻群推露?,照顧不同學習能力層次的同學,讓所有同學都能夠參與學習和思考,有收獲。
3、讓學習走向生活,給學生預留一定的不同難度的課后實踐探究問題,培養(yǎng)實踐能力。
4、引導學生進行總結和反思,提升知識和能力的高度。
5、根據(jù)本地學生實際學習情況,本節(jié)內容分為兩部分,兩個教學時進行。第一部分讓學生通過簡單的實驗理解機械效率,能夠對相關問題進行分析和計算,達到對機械效率的切實理解,掌握實驗探究各種機械效率的方法,為下一節(jié)實踐探究各種機械效率做好充分準備。第二部分為實踐探究課,同學們應用上節(jié)所掌握的知識和方法及要求探究不同機械在多種情況之下的機械效率,并且進行歸納總結,加深對機械效率的認識理解,同時能夠利用所掌握和發(fā)現(xiàn)的知識去解決生產生活的實際問題。
三、教學目標
1、知識和技能目標
①理解有用功,額外功,總功,以及三者之間的區(qū)別、聯(lián)系等關系。
②掌握機械效率的意義和計算方法。
③掌握通過實驗、實踐探究、測量和分析計算各種機械的機械效率的方法。
2、過程和方法目標
通過實驗采集數(shù)據(jù)和分析,初步形象的理解機械效率,然后能夠在理論分析的層次更加深入透徹的理解機械效率以及影響機械效率的各種因素。并且最終能夠從理論走向生活和生產。
3、情感和態(tài)度目標:
培養(yǎng)學生合作的團隊精神,實事求是的科學態(tài)度以及理論實踐相結合,主動探究尋求真理的科學精神。
四、重難點:
重點:通過實驗探究初步理解機械效率,能夠進行簡單的計算分析。
難點:對機械效率深入分析,掌握機械效率的影響因素,能夠區(qū)分功、功率、機械效率等容易混淆的概念和意識。掌握實驗探究機械效率的基本方法。
五、教學設備和教輔工具
多媒體投影儀、滑輪、細線、彈簧測力計、鐵架臺、鉤碼等
六、設計思想
本堂課應該有以下幾點突出表現(xiàn):
1、教師成為學生們學習的引導者,巧妙和高效的引導學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,不應該成為知識的灌輸者,甚至教師要學會裝“不懂”讓學生教老師,體現(xiàn)學生在學習中的主體地位,培養(yǎng)自我學習的能力。
2、實驗、實踐和理論相結合,首先由生活發(fā)現(xiàn)問題,通過實驗探究歸納總結,解決問題。然后上升到高層次的理論分析,最后又回歸到生產生活中。切實的體現(xiàn)物理科技知識教育的價值和意義。
3、師生之間具有良好的互動,教師能夠切實的掌握學生對于知識和能力的把握程度,能夠隨機應變,及時調整教學方式及內容。
4、巧妙鋪墊,預留學習內容,為下節(jié)實驗探究做好充分的準備。
七、教學流程
1、學生課前預習
2、課堂用簡明、形象的問題引入新課題
3、實驗探究,歸納總結
4、小習題訓練,檢查知識掌握程度
5、對機械效率深層次,高高度的理論分析,掌握測量機械效率的基本方法
6、安排課后作業(yè),以及下節(jié)學習內容
7、總結
八、教學詳細環(huán)節(jié)以及學生活動
(一)引入新課,簡單的知識構建
1、讓學生選擇搬運磚塊的方式引入新課
學生活動:抽點學生回答,讓其說明理由
2、分析有用功、額外功、總功
有用功:為了達到目的必須做的功
額外功:為了達到目的,不得不克服其他阻礙因素所做的功
總功:使用機械時所做的功,等于有用功和額外功的總和
學生活動:教師引導示例,利用多媒體展示圖片,學生分析運送磚頭時的有用功,額外功、總功。
引導學生分析:在實際使用機械的時候,總功總是大于有用功,不得不做額外功。
3、引導分析機械效率
分析引入原因
①定義:有用功和總功的比值
②表達式:
③說明:<1>: 數(shù)值用百分數(shù)表示,沒有單位
學生活動:翻看書本,找出答案回答。并且對知識點加強記憶。
(二)實驗探究,切實體驗實際,測量滑輪組的機械效率。
1、向提問如何進行實驗體驗和測量滑輪組機械效率機械
學生活動:思考,討論和回答,教師引導
2、學生分組實驗,采集數(shù)據(jù),分析計算,并且把各組數(shù)據(jù)公布于黑板之上。教師引導學生歸納總結,進行評估。
后來改為觀看我所做的實驗視頻
(三)課本例題分析處理,明確規(guī)范解題格式、方法和要求。
學生活動:抽點學生分析題目,講解思路。強化解題格式。
(四)深層次的分析理解機械效率
1、公式的變形應用,配置一道小型的練習題。
練習1、已知某工地上滑輪組的`機械效率是85%,要把質量為200千克的磚塊提升10米,則滑輪組自由端拉力應該做多少功?
學生活動:思考,回答,練習,記憶強化。
2、機械效率 與有用功,額外功、總功的關系
學生活動:討論效率大越大,則說明機械所做的有用功越多?
機械效率大小跟所做的各種功大小沒有任何必然的關系,只說明有用功在總功當中的比例、份額。當控制變量時,討論相互之間大小關系。
3、討論思考:機械效率的范圍
機械效率小于1,所以各種機械可以按照我們需求省力或者省距離,但是絕對不省功。
4、討論思考:機械效率與功率的區(qū)別,能否說機械效率越大,則功率越大,或者說功率越大,效率越大?
兩者從不同的角度來描述機械的性能
5討論回答:如何提高機械效率?
當有用功一定時,盡量減少額外功(減小總功)提升相同質量的磚頭一定高度
當額外功一定時,盡量增加有用功
同一個滑輪組提升重物,盡量增加重物質量,好比打的包車,盡量多座人
當總功一定時,減小額外功
電動機提升重物時,盡量減少附載物
6實際操作中如何提高機械效率:
減小摩擦,給滑輪組添加潤滑油等
減少、減輕附載物
組合機械越多,效率越低!
(五)、觀看實際生產生活中機械的使用,掌握選擇機械的方法
(六)、簡單習題訓練,檢測知識掌握程度。
①下列關于機械效率的說法,正確的是( )
a.越省力的機械,機械效率越高
b.減小額外功,可以提高機械效率
c.機械效率越大,功率也越大
d.額外功越大,機械效率越小
②為了提高機械效率,下列各種措施中有效地是( )
a.有用功一定,增大總功
b.總共一定,增大額外功
c.有用功一定,減小額外功
d.額外功一定,減小總功
③甲乙兩臺機器,甲的機械效率是85%,乙的機械效率是60%,則( )
a.相等的時間內,甲機器所做的功多
b.做同樣多的功,甲機器花的時間少
c.甲機器比乙機器省力
d.上述說法都不對
④一滑輪組,不記繩重和摩擦,用它來提升一重為g的貨物時,其機械效率為80%。若用該滑輪組來提升一重為2g的貨物時,其機械效率( )
a.大于80%
b.等于80%
c.小于80%
d.無法確定
(七)總結本節(jié)課學習內容,引導如何對待生活學習。多,快、好、省。
(八)安排下節(jié)教學內容,安排課后作業(yè)。
下節(jié)課學習內容預告及安排:
1.實踐探究同一滑輪組機械效率是否恒定、
2.探究斜面的機械效率的影響因素
要求:提出自己的猜想,別且根據(jù)猜想設計可行的實驗驗證方法,提前設計好數(shù)據(jù)采集表格。
九、課后作業(yè):
1.用一個動滑輪把重為1000 n的物體提高2 ,所用的力是550 n,則有用功為_____,總功為_____,這個滑輪組的機械效率為_____,動滑輪的重力_____n(不計繩重及摩擦)
2.如圖1所示,用此裝置拉一重為100 n的重物,使其在地面上做勻速直線運動,若不計滑輪重和摩擦,所需拉力為8 n,則物體與地面間的摩擦力為_____n。實際此裝置的機械效率為80%,欲使物體以0.6 /s的速度沿水平地面前進,那么實際拉力為_____n,拉力在 5 s內做的功為_____。
3.用500 n的力拉著滑輪組繩子的自由端移動8 時,可將滑輪組懸掛的重為1500 n的物體勻速提高2 ,則額外功占總功的百分比是 [ ]
a.25%
b.75%
c.15%
d.85%
4.一個滑輪組經改進后提高了機械效率,用它把同一物體勻速提升同樣的高度,改進后與改進前相比較[ ]?
a.總功不變,有用功增加了
b.總功不變,額外功減小了?
c.有用功不變,總功減小了
d.以上說法都不對?
5.起重機在1 in內能把5.0×104 n的物體勻速提高30 ,它的機械效率是60%,在 1 in內,起重機所做的有用功為多少?所做的總功為多少?總功率是多少w?
6、用滑輪勻速提升360 n的物體,假若滑輪組的機械效率為80%,繩子所能承受的最大拉力為100 n,考慮既省力又方便,問:此滑輪組應由幾個定滑輪幾個動滑輪組成?實際拉繩的力多大?
十、板書設計:
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇四
1、有用功:
2、額外功:
3、總功:
4、機械效率:
①定義:
②表達式:
③理解、強調:
練習題分析,作圖,說明,草稿等
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇五
關于《機械效率》教學設計
【教學目標】
1.通過實驗探究知道動滑輪提升重物時,手拉繩做的功與動滑輪對重物
做的功是不等的;
2.知道w總、w有用、w額外的含義,并清楚他們之間的關系;
3.知道什么叫機械效率及其計算方法,并利用上述實驗探究的數(shù)據(jù)計算機械效率,知道機械效率點小于1;
4.通過實驗探究影響機械效率的因素,找出提高機械效率的方法。
【教學重點】
通過實驗探究知道機械效率的存在。
【教學過程】
教師活動內容、方式
學生活動方式
一、引入
在使用簡單機械提升或移動物體時,我們要對機械做功,機械又要對物體做功,那么我們對機械做功和機械對物體做功相等嗎?
二、新課
(一)活動:以動滑輪為例,比較手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功。
1.設計方案:
2.需測量的物理量和使用工具:
3.實驗注意點:
a、測拉力時,應勻速拉動彈簧秤。
b、繩自由端的拉力方向以豎直向上為宜,若方向向下,操作、讀數(shù)均不方便。
4.設計表格,進行多次實驗,將實驗數(shù)據(jù)填入表格。
5.得出結論:手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功是_______(等或不等)的。
(二)有用功、額外功、總功
1.在上面的活動中,將鉤碼提升至一定的高度是我們的目的,所做的功叫做有用功,記作:w有用;在使用動滑輪提升重物時,需克服摩擦力作功,還要克服動滑輪的重力做功,這部分功雖然并非我們所需要的,但又不得不做,我們將它們叫做額外功,記作:w額外;如果把手的拉力(即動力)對動滑輪做的功叫做總功,
學生復習列舉出常用的簡單機械。
學生設計方案并指出測量功的步驟。
將實驗數(shù)據(jù)記入表格并得出結論。
記作w總,則總功應等于有用功與額外功之和。即w總=w有用+w額外。
2.以撈水桶或用水桶打水為例說明有用功、額外功、總功。
3.使用斜面時:將重物舉高h所做的功(gh)為有用功;使用斜面時,沿斜面的推(拉)力所做的功(fs);服摩擦力所做的功為額外功。
(三)機械效率
1.定義:物理學中有用功與總功的比值叫機械效率。用η表示。
2.表達式:
3.說明:
①機械效率是有用功在總功中所占比例的多少,是一個比值,所以是一個無單位的物理量。
②因為w有用總小于w總,所以機械效率η總小于1。
③機械效率是描述機械性能優(yōu)劣的物理量,機械效率高的機械性能優(yōu)良。機械效率的高低與所使用的機械工作時是否省力、及省力多少無關;與機械工作時的快慢程度無關;與機械工作時所完成的功的數(shù)量多少也無關.
4.活動:
①根據(jù)上述測量結果計算不同情況下動滑輪的機械效率;
②實驗、討論動滑輪的機械效率與哪些因素有關?如何才能提高它的機械效率?
5.例題:
(1)用定滑輪緩慢提升質量為20kg的物體,所用拉力為220n,當物體提升2m時,求有用功、總功和動滑輪的機械效率。(g=10n/kg)
(2)由于在使用杠桿時的摩擦非常小,故杠桿是一種機械效率非常高的簡單機械,若用一根機械效率為90%的杠桿將一個18.0kg的物體提升50cm,需要做多少總功?(g=10n/kg)
三、學生總結歸納;
四、課堂訓練。
指出在撈水桶、用水桶打水、使用斜面時的有用功、額外功、總功。
學生討論、總結。
學生活動:計算不同情況下動滑輪的`機械效率;實驗、討論動滑輪的機械效率與哪些因素有關?如何才能提高它的機械效率?
計算例題
學生總結
(可就所學的幾種機械討論)
課堂訓練
【課堂訓練】
1.利用動滑輪提升物體,你能區(qū)別有用功和額外功嗎?
2.什么是機械效率?機械效率的大小可能大于1嗎?為什么?
3.關于功、功率、機械效率,下列說法中正確的是( )
a.物體受力且運動時,力對物體就做了功
b.功率大的機器做功一定多
c.功率大的機器做功就快
d.做功快的機器其機械效率一定高
4.如圖所示的滑輪組,不計拉線質量及滑輪轉動摩擦。重物g=200n,每一個滑輪重25n。當繩自由端拉力f拉力為n時,恰能讓重物g勻速上升。
5.一動滑輪改為定滑輪使用,這樣一定( )
a.不能改變機械效率
b.提高了功率
c.改變了動力的方向
d.節(jié)省了力
6.斜面長5m,高1m,把重為5000n的物體勻速地推向斜面頂端,若斜面是光滑的,則推力為______n;如果斜面不光滑,所用推力為1250n,則斜面的機械效率為______。
7.通過測量滑輪組機械效率的實驗,可得出下列各措施中能提高機械效率的是( )
a.增加動滑輪,減小拉力
b.減少提升重物重力,減小拉力
c.減少提升高度,減少做功
d.增加提升重物重力,增大有用功
8.兩臺機械完成的有用功之比w1:w2=4:7,它們的機械效率分別為η1=60%,η2=75%,則兩臺機械所做總功之比為( )
a.5:7
b.7:5
c.16:35
d.35:16
9.如圖所示用滑輪或滑輪組提起同一重物,其中機械效率最高的是( )
a b c d
10.滑輪組將重500n的物體,舉高80cm的過程中,機械效率為80%,則此過程中有用功為j,額外功為j。若不計滑輪摩擦及拉線質量的影響,則可知動滑輪重n,當提升重物為400n時,滑輪組的機械效率為。
11.芳芳和蘭蘭運用如圖所示的實驗裝置測定了滑輪組的機械效率,在全班交流實驗結果時,老師提出:如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不變,改變其它因素,是否會影響它的機械效率呢?大家積極思考,提出了各種猜想,概括起來有如下幾種:
猜想1 可能與勻速提升的速度大小有關;
猜想2 可能與被提升的鉤碼重有關;
猜想3 可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重都有關;
猜想4 可能與鉤碼被提升的高度有關。
芳芳和蘭蘭分別根據(jù)各自的猜想進行了探究,實驗記錄如下表。
(1)請幫助蘭蘭完成表中的一項計算;
(2)請根據(jù)她倆的實驗記錄,分別在表中寫出探究結果。
(3)歸納她倆的實驗探究,你所得的結論是:。
12.一保潔工人,要清洗一高樓的外墻,他使用了如圖所示的裝置進行升降,已知工人的質量為60kg,保潔器材的質量為20kg,人對繩的拉力為300n,吊籃在拉力的作用下1min勻速上升了10m,求:
(1)此過程中的有用功;
(2)拉力f做功的功率;
(3)滑輪組的機械效率(結果保留一位小數(shù))。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇六
機械效率教學設計
【教學目標】
1、知道有用功、額外功和總功的含義及三者的關系。
2、理解機械效率的概念,并能計算簡單機械的效率。
3、培養(yǎng)學生對任何事情都要注意“效率”的科學態(tài)度。
【教學重點和難點】
對機械效率概念的理解。
【教學方法】
綜合教學法。
【教學儀器】
電腦教學平臺一套,滑輪組、鐵架臺、彈簧秤、刻度尺、
【教學過程】
一、引入有用功、額外功、總功
師:我們學校旁有一座私人住宅正在建造中,現(xiàn)在需把100n重的砂子運到6m高的樓上。想想看,有哪些方法,可以把砂子運上去?
在電腦上映出下圖:
生:可以把砂子裝在桶里或裝在袋子里,人提上去。可以用起重機吊上去。還可以用動滑輪或滑輪組等簡單機械將砂子運上去。
師:同學們回答得都很好。我們可以有許多辦法將砂子運上樓。
現(xiàn)在我們選取其中的一種做個模擬實驗,請大家討論。(電腦模擬動畫)
這是一個利用滑輪組提升砂子的裝置圖,請觀察和思考:
1、幾段繩子承擔物體和滑輪的總重?
2、砂子升高h,繩子末端移動的距離s是多少?
3、把100n重的砂子運上6m高的樓上,需要做多少功?
4、通過滑輪組,繩子末端用了40n的拉力將砂子運上去,實際做了多少功?
5、想一想,這兩個功為什么不相等?
學生討論的結果。
生:提砂子上樓時也要把桶、動滑輪提上去,還要對桶和動滑輪做功;另外繩和滑輪之間還有摩擦,也需要做功。
師:我們的目的是把砂子運上樓,所以把100n重的砂子運到6m高的樓上,無論采取哪種方法都必須做的功,這是有用的功。用滑輪組將砂子運上去,在完成運砂子的同時,還不得不對桶和動滑輪也做了功,此外還要克服各種摩擦做功,這部分對砂子提上樓沒有用,但又不得不做的功,是額外功。
板書:
(一)有用功、額外功、總功
有用功:在工作時,對人們有用的功。
額外功:在工作時,對于額外負擔所不得不做的功。
總功:有用功與額外功的和。
二、引入機械效率
1.實驗;把動滑能重g=6n的砝碼提高到h=0.2m的高度時,的拉力為多少?
②通過動滑輪組所做的有用功、總功。
2.討論與分析
(1)有沒有一種簡單機械只做有用功,不做額外功?
(沒有)
(2)使用不同的簡單機械做功,完成相同的有用功時,所做的總功是否相同?這說明什么?
(不同)(這說明額外功不同)
(3)額外功在總功中占的比例越多越好,還是越少越好?
(越少越好)
師:一定的總功中,額外功少意味著什么?
生:有用功多。
師:在使用機械時我們最關心的是所做的這些總功中,有用功究竟占了多少。為此我們引入一個新的物理量,叫做機械效率。
板書:
(二)機械效率的定義
有用功跟總功的比值叫做機械效率。
板書:
(三)機械效率的公式:
練習:
1.計算課本例題中起重機的.機械效率。
2.計算學生分組實驗中所用的簡單機械效率。
師:由計算結果推知。
板書:
(四)機械效率η是個百分數(shù),一定小于100%,沒有單位。
三、小結
師:以上我們討論了機械的效率,其實在日常的生產、生活中,“效率”的含義很廣泛。我們做任何事情都有一個效率問題。我們生活的社會是一個現(xiàn)代化的社會,是講效率的社會,時時、事事、處處都要求高效率,以盡可能少的消耗去取得盡可能多的效益。我們在學習中,也應注意學習的效率,特別是提高40分鐘的課堂效率,這是我們掌握知識、提高能力的重要方法。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇七
《機械效率》物理教案設計及教學實錄
【教學目標】
一、知識與技能
1.知道利用斜面拉物體時,有用功與總功的計算方法,會計算斜面的機械效率。
2.會測定斜面的機械效率,并會運用控制變量法的實驗方法進行探究實驗。
3.知道提高機械效率的意義和主要方法。
二、過程與方法
1.從生活實際出發(fā),培養(yǎng)探究物理學的有關知識的興趣以及深入認識事物的能力。
2.親身經歷測量斜面機械效率的過程,通過參與探究影響斜面的機械效率因素的活動,學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案,并培養(yǎng)自主合作探究的能力。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.讓學生學會關注生產、生活中各種機械的機械效率,具有用機械效率來評價機械的意識。
2.通過探究活動,進行充分的交流與合作,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和團結協(xié)作的科學精神。
【實驗教具】
學生用實驗器材:彈簧測力計、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長方體鐵塊、砝碼。
老師用實驗器材:器材同上。
軟件:flash課件。
【教學過程】
一、創(chuàng)設情景,導入新課
師:工人往高處搬重物時,一般會用什么方法?
生:用木板搭成一個斜面,把重的東西推上去或拉上去。
師:為什么這么做呢?
生:因為斜面可以省力。
師:斜面這種省力的機械,在生活中有許多運用,同學們都見過哪些斜面?
生:盤山公路就是一個大斜面。(大屏幕)
師:還有嗎?
生:我們騎自行車上坡時,走s形路線會更容易一些。也是利用了斜面可以省力。
師:這盤山公路像不像s形?
師:橋梁的引橋也是一個斜面,而且橋面越高,引橋也越長。(大屏幕)
師:既然使用斜面可以省力,那能不能省功呢?
生:不能。因為使用任何機械都不能省功。
師:說得很好。實際上使用任何機械都會不可避免的做一些額外功,這樣使得有用功總是小于總功,有用功占總功的百分比就是機械效率,我們用它來描述利用機械做功的效率,那么斜面的機械效率到底與哪些因素有關呢?它的省力情況與它的機械效率有什么關系嗎?
二、合作交流,解讀探究
1.提出問題:
師:這節(jié)課我們就一起來探究斜面的機械效率。
師:我們利用斜面做功時,目的是把物體抬到一定高度處。我們不把它豎起提升,而是沿著斜面把它拉上去,這是為了省力。演示:請看這里,沿斜面拉物體時,什么是有用功?什么是總功?如何計算斜面的機械效率?
生:克服物體重力所做的功是有用功,拉力所做的功是總功。
師:我們需要哪些測量儀器?需要測量哪些物理量呢?
生:需要彈簧測力計和刻度尺。要測出物體重力,斜面高度,拉力,斜面長度。
斜面的機械效率:(大屏幕)
師:你們準備怎樣測量拉力的大小?
生:用彈簧測力計鉤住物體,沿斜面勻速向上拉,讀出測力計的示數(shù)即為拉力的大小。
師:知道了如何測量斜面的機械效率了,同學們猜想一下,斜面的機械效率可能與哪些因素有關呢?
2.進行猜想:
生:斜面的機械效率可能與斜面的高度、斜面長度、傾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物體重力有關。(大屏幕)
師:能說說你們的猜想依據(jù)嗎?
生:我覺得可能與斜面的粗糙程度有關,斜面越粗糙,克服摩擦力所做的額外功就越多,機械效率越低。
師:有道理。摩擦是影響機械效率的一個重要因素,摩擦力越大,做的額外功就越多,機械效率就越低。
生:我覺得可能與斜面的傾斜程度有關,斜面的傾斜程度越大,把物體提升得也越高,機械效率就越高。
生:我認為可能與斜面的坡度有關。坡度越大,斜面的機械效率越高。
生:我覺得可能與物體的重力有關,物體越重,所以機械效率高(或越低)。
生:我認為可能與斜面的長度有關,斜面越長,克服摩擦力所做的額外功也越多,機械效率就越低。
生:我認為可能與物體對斜面的壓力有關,壓力越大,機械效率越低(或越高)。
生:我認為可能與斜面的高度有關,斜面越高,做的有用功就越多,機械效率越高。
師:很不錯,同學們猜想了這么多因素,而且說得有理有據(jù)。我們能不能把這些因素中相類似的因素合并合并,把問題簡化一下呢?誰來說?
生:我覺得斜面的坡度與斜面的傾斜程度可以合并。
師:坡度與傾斜程度是不是一個意思呀?
生:我覺得物體對斜面的壓力與物體的重力可以合并。
師:物體越重,對斜面的壓力也越大,那我們把它們合并為重力,因為壓力不太好測量。
生:我認為斜面的高度與斜面的長度也都可以合并為斜面的傾斜程度,因為固定高度,只改變長度或固定長度只改變高度都相當于改變了斜面的傾斜程度,效果是一樣的。
師:說得有道理,你能來演示給我們看看嗎?
生:演示并解說。把斜面長度固定,只改變斜面高度,斜面的傾斜程度變了;把斜面高度固定,只改變斜面的長度,斜面的傾斜程度也變了。這兩種方法達到的效果是一樣的。
師:這兩種方法都改變了斜面的傾斜程度。但哪一種方法更簡便?
生:固定高度,改變斜面的長度更簡便。
師:按照同學們的討論結果,進行合并后,影響斜面的機械效率的因素有幾個?
生:斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、物體重力。(大屏幕)
3.設計方案:
師:要證明同學們的猜想是否正確,最好的辦法就是做實驗,因為實驗是檢驗真理的唯一標準。但是在做實驗之前,我們必須先設計好實驗方案,因為只有這樣,才能讓實驗有條不紊的進行。
師:當一個物理量與幾個因素有關,我們用什么方法來進行探究呢?
生:控制變量法。
師:當一個量與多個因素有關,在探究其中一個因素時,我們要控制其它的因素一定,這就是控制變量法。由于探究的因素較多,我們的時間也有限,所以各小組的同學只能就其中一個你比較感興趣的問題來進行探究,各小組討論一下,我來分分組,同時請各小組組長來領取實驗報告單。把你們的設計方案寫下來,畫出實驗的圖例和實驗表格。
生設計實驗,師巡視。發(fā)現(xiàn)問題及時給與幫助。
4.展示交流結果:
生1:在探究斜面機械效率與斜面傾斜程度的關系時,控制斜面的粗糙程度和物體重力一定,改變斜面的傾斜程度。分別就較緩、較陡、最陡做三次。這是我們的設計方案圖和表格。
師:大屏幕展示方案一。(強調材料任意選擇其中一種)(動畫及表格)
附表格一:
實驗次數(shù)
斜面坡度
斜面材料
斜面高
/m
小車重
/n
有用功
/j
斜面長度/m
拉力
/n
總功
/j
機械效率
1
較緩
木板
2
較陡
木板
3
最陡
木板
生2:在探究斜面機械效率與斜面粗糙程度的關系時,控制斜面的傾斜程度和物體重力一定,改變斜面的粗糙程度。分別在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。這是我們的方案圖和表格。
師:大屏幕展示方案二。(動畫及表格)
附表格二:
實驗次數(shù)
斜面坡度
斜面材料
斜面高/m
小車重/n
有用功/j
斜面長度/m
拉力
/n
總功
/j
機械效率
1
較陡
毛巾
2
較陡
木板
3
較陡
玻璃
生3:在探究斜面機械效率與物體重力的關系時,控制斜面的傾斜程度和斜面粗糙程度一定,改變物體的重力,分別用較輕、較重、最重的物體做三次。這是我們的方案圖和表格。
師:展示方案三。(也強調材料可以任意選擇)(動畫及表格)
附表格三:
實驗次數(shù)
斜面坡度
斜面材料
斜面高
/m
小車重
/n
有用功/j
斜面長度/m
拉力
/n
總功
/j
機械效率
1
較陡
木板
較小
2
較陡
木板
一般
3
較陡
木板
最大
5.進行實驗:
師:方案已經制定出來了。下面就開始實驗吧。同學們邊做實驗邊記錄數(shù)據(jù)。
生:做實驗。師巡視。發(fā)現(xiàn)問題及時幫助。
6.分析論證,得出結論
師:同學們的實驗做完了嗎?做完了。把你們的數(shù)據(jù)及結論拿到前面來展示一下,讓大家來分享你們的實驗成果吧。哪個小組先來?你們小組先來吧。
生:展示實驗。先把實驗報告拿到展示臺下展示,然后一個同學做演示,一個同學解說。
生1:我們探究的是斜面的機械效率與傾斜程度的關系。我們首先測出了物體重力,記入了表格。實驗時,我們選擇的是──斜面。先讓斜面的傾斜程度較小,把物體沿斜面勻速拉上斜面,讀出拉力的大小,記入表格,再用刻度尺測出斜面的長度和高度也分別記入表格。然后逐漸增大斜面的傾斜程度,按同樣的方法重做兩次實驗。最后算出較緩時為**,較陡時為**,最陡時為**。所以我們得出的結論是:斜面的傾斜程度越大,機械效率越高。
師:真不錯,說得這么詳細。為他們鼓掌。
師:其它探究機械效率與斜面傾斜程度關系的小組得出的結論與他們的相同嗎?
生:我們選擇的是毛巾斜面,也得到了同樣的結論。
師:下面哪個小組上來展示?
生2:我們小組探究的是斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關系??刂菩泵娴膬A斜程度和物體重力一定,也是先測出了物體重力,記入了表格中,實驗時,先在木板表面鋪上毛巾,把物體沿毛巾斜面勻速拉上斜面,記下拉力大小,記入表格,用刻度尺測出斜面長度和斜面高度分別記入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重復上面的實驗。最后分別算出在毛巾表面上時為**,木板表面上時為**,玻璃表面上時為**,我們得出的結論是:斜面越粗糙,斜面的機械效率越低。
師:其它探究這個因素的小組得到的結論是一致的嗎?
生3:我們探究的是斜面的機械效率與物體重力的關系??刂菩泵娴膬A斜程度和斜面的粗糙程度均相同,先測出木塊重力,記入表格中,把它沿斜面勻速拉上斜面,測出拉力的大小記入表格中,同時測出斜面長度和斜面高度,也分別記入表格中,然后逐漸在木塊上加砝碼,改變物體重力,重復上面的實驗。最后算出較輕時的為**,較重時為**,最重時為**。這三次的近似相等,所以在誤差范圍內,我們得出的結論是:斜面的機械效率與物體重力無關。
師;同學們都說得非常好。綜合一下同學們的實驗結論。我們可以得出影響斜面的機械效率的因素只有兩個,即斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度。具體的關系怎樣說才算是嚴密的呢?
生:在斜面的粗糙程度一定時,斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率越高。
生:在斜面的傾斜程度一定時,斜面越粗糙,斜面的機械效率越高。
生:斜面的傾斜程度與物體的重力無關。
師:說得非常好。(大屏幕展示結論)
7.評估與交流
師:我們回到剛才第一個表格中,同學們有沒有什么新的發(fā)現(xiàn)?
生:我還發(fā)現(xiàn),傾斜程度越小,拉力越小,也就是越省力。
師:那綜合分析一下省力情況與機械效率大小,你可以得到什么結論?
生:斜面越省力,機械效率越低;斜面越費力,機械效率越高。
師:既然斜面的傾斜程度越小,機械效率越低,那盤山公路為什么還要把斜面修得那么長呢?
生:為了更省力。
師:特別是對于較重的物體做功考慮更多的應該是省力的問題,因為如果你不能搬不動動物體,你做的功就等于0,你的機械效率也將為零。這樣看來,我們應該在力所能及的范圍內,盡量的讓斜面更陡一些,更光滑一些,這樣就能提高斜面的機械效率了。
師:通過剛才的探究,你最感興趣的是什么?你還想知道有關斜面的哪些方面問題?(大屏幕)
生:我還想知道斜面在生活中還有哪些應用。
師:還有生活中不太起眼的螺絲釘,千斤頂,樓梯等等都是斜面。
生:我想知道為什么斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率就越大。
師;我們可以采用極端思維法來思考這個問題:如果斜面的傾斜程度為零,也就是水平,當我們沿水平方向拉物體,不可能讓物體升高,在提升物體這方面做的功為0,即機械效率為0。如果斜面的傾斜程度最大,也就是豎直,沿豎直方向提升物體時,不需要克服斜面摩擦力做額外功了,此時的機械效率就等于100%。所以斜面的傾斜程度越小機械效率越低;斜面傾斜程度越大機械效率越高。
生:我想知道為什么斜面的機械效率與物體的重力無關。
師:這是因為拉力與重力成正比,關于為什么成正比,同學們到高中就明白了。
生:我還想知道斜面的機械效率與物體運動速度是否有關。
師:你覺得呢?
生:我覺得有關(或無關)
師:你想一下啊,無論速度大還是速度小,只要是勻速,拉物體的力變不變?
生:不變。
師:那你覺得機械效率與速度有關嗎?
生:我覺得無關。
生:我還想知道物體在斜面上滾動時的機械效率與滑動時的機械效率有什么區(qū)別?
師;那你猜一下,滾動時高還是滑動時高?
生:我覺得滾動時高,因為滾動摩擦比滑動摩擦小。
師:嗯,很喜歡動腦筋,不錯啊。
師:不過,這些只是同學們的猜想,真正的驗證過程就只能留給同學們課后去探究了。
師:通過這節(jié)課的學習,同學們覺得有哪些收獲,又有哪些不足呢?(大屏幕)
生1:通過探究我知道了斜面的機械效率與哪些因素有關,而且還知道了斜面的省力情況與斜面機械效率的關系。
生2:這次探究實驗,我們先根據(jù)提出的問題,進行了猜想,然后通過小組討論設計了實驗方案,再通過實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析歸納出正確結論,這個探究方法對我以后的學習有很大的幫助。
師:方法上的收獲確實很重要,我們除了要學習實驗的探究方法,也要學習別人好的學習方法,你們說是不是呀?有什么不足?
生:我覺得實驗中還是有很多的不足。比如,在測量拉力的時候,不能保證勻速拉動物體,而且彈簧測力計不是固定的,而是運動的,不便于讀數(shù),拉力的測量誤差比較大。
生:斜面長度和斜面高度的測量也存在一些誤差。
師:所以我們在測量的時候,都要非常的細心,這樣才能提高實驗的成功率。
三、應用遷移,延伸拓展:
師:效率是一個很重要的問題,提高機械效率,可以更充分地發(fā)揮機械設備的作用,因為可以減少能耗,降低生產成本。效率就是時間,效率就是金錢,效率就是生命。無論做什么都會有效率,無論什么時候,我們都要盡量的提高效率。
閱讀理解:效率
除了機械做功有效率問題外,日常生活中的很多事情都有效率問題。一家人吃飯,不可能把每粒米都吃進肚里,這里我們可用效率表示對米的有效利用程度。用鉛筆寫字,一支鉛筆的鉛芯都能完全利用嗎?人們總希望這根鉛筆芯被利用的程度越大越好,因而這里的效率反映了對鉛筆芯的有效利用程度。用爐子燒水的時候,煤炭不可能都完全燃燒,燃燒的煤炭放出的熱量只有一部分被水吸收,很多熱量浪費掉了,在這里我們可用“效率”的高低來表示對煤炭和放出的熱量的有效利用率的大小。吹電風扇時,消耗的電能除了一部分轉化為電風扇的機械能之外,電動機中的線圈由于電流通過會發(fā)熱,夏天,電風扇工作久了,電機發(fā)熱就是很好的證明,但產生的這些熱量都白白散失到空氣中了。所以也可以用效率來表示電能利用率的大小。日常生活中所說的“工作效率”、“學習效率”、“辦事效率”等等,都是從一定角度反映對某些事物的有效利用程度。(大屏幕展示文字并配音)
看完這段方字,請同學們根據(jù)生活中你使用的機械,想想,怎樣提高機械效率呢?另外,再結合自己的學習實際,想想又如何提高學習效率呢?
師:這個問題就留給大家課后去思考吧,今天這節(jié)課我們就上到這兒。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇八
一、教材分析
1有用功、額外功和總功;○2機械效率;○3實驗探究滑輪組本節(jié)主要包括“○的機械效率”三大方面的內容,它是學生在學習了“功”和“功的原理”的基礎上進行的,同時“有用功、額外功和總功”以及“機械效率”這兩大內容又是“實驗探究滑輪組的機械效率”的基礎,因此本節(jié)既是前面知識的延伸,又是功的知識在生產生活中的廣泛應用,同時機械效率的學習也為學生在初三學習熱機效率和電機效率打下伏筆,所以本節(jié)內容在本章教材乃至整個初中物理教材中都占有非常重要的地位,對學生今后參加社會實踐具有非常重要的指導意義。
二、學情分析
從知識與技能方面分析,學生在前面幾節(jié)課已經學習了功的計算為本節(jié)做了很好的鋪墊,同時在初二上學期學習速度概念時學生經歷了利用比值的思維去解決兩個相關變量的關系為本節(jié)引入機械效率概念做了鋪墊。
三、教學目標
1、通過自主合作學習過程,知道有用功、額外功和總功及它們之間的關系。
2、通過討論法,體驗引入機械效率的完整過程、理解機械效率的概念。
3、在小組合作展示環(huán)節(jié)中,學會利用機械效率公式進行簡單計算。
4、通過小組討論交流,了解如何提高機械效率,并逐步養(yǎng)成用機械效率評價機械的意識。
四、教法學法
1、教法:講授法、情景教學法、討論法、任務驅動法
2、學法:自主學習法、觀察比較法、討論法、理解記憶法、聯(lián)系學習法等
五、教學用具
水桶、沙子、礦泉水瓶子、單個滑輪、滑輪組
六、教學過程
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇九
【教學目標】
知識和技能:
1、知道有用功、額外功和總功的含義及三者的關系。
2、理解機械效率的概念,并能計算簡單機械的效率。
3、培養(yǎng)學生對任何事情都要注意“效率”的科學態(tài)度。
過程與方法:
通過參與探究斜面機械效率的活動,使學生加深對有用功、額外功和總功的認識;學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案。
情感、態(tài)度、價值觀:
1.激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。
2.在教學活動中培養(yǎng)學生與他人合作的意識。
【教學重點和難點】
重點:知道有用功、額外功和總功。
難點:測量簡單機械的機械效率。
【教學儀器】
電腦教學平臺一套,滑輪組、鐵架臺、彈簧秤、刻度尺、相同木塊和細線各20件。
【教學過程】
一、引入有用功、額外功、總功
師:我們學校旁有一座私人住宅正在建造中,現(xiàn)在需把100n重的砂子運到6m高的樓上。在投影儀上映出下圖:引導學生先觀察圖片,一分鐘后,教師:你們體會到了什么呢?
學生:第三種方法最省力。
教師:如果從功的角度看這個問題會怎樣呢?
首先,讓學生一起分析,這三種工作方式有一個共同的目的:把重100牛的沙子從地面運到三樓,這是要完成的工作任務,同學們計算一下,單純完成此任務,需要做多少功呢?
根據(jù)學生的計算結果,板書:w1=g沙?h=600j
設計意圖:充分利用課本資源,讓學生通過計算,比較,在腦中初步形成有用功、額外功的概念,為新課講授做好充足準備。
師:我們的目的是把砂子運上樓,所以把100n重的砂子運到6m高的樓上,無論采取哪種方法都必須做的功,這是有用的功。用滑輪組將砂子運上去,在完成運砂子的同時,還不得不對桶和動滑輪也做了功,此外還要克服各種摩擦做功,這部分對砂子提上樓沒有用,但又不得不做的功,是額外功。
板書:
(一)有用功、額外功、總功
有用功:在工作時,對人們有用的功。
額外功:在工作時,對于額外負擔所不得不做的功。
總功:有用功與額外功的和。
典型練習:
用桶從井中提水的時候,對 做的功是有用功,對 做的功是額外功。
如果桶掉到井里,從井里撈桶時,撈上來的桶帶有一些水,這時對桶做的功是 功,對水做的功是功。
設計意圖:首先通過搬沙子明確“有用功、額外功、總功”,然后通過典型習題練習讓學生進一步熟悉三個概念。
二、引入機械效率
1、學生分組實驗(共20個小組,分2個內容,每10個小組做1個內容,2個實驗并進。)
測定:把重g=1.5n的木塊,提高到h=0.2m的高度時,
①通過一定一動滑輪組所做的有用功、總功。
②通過兩定兩動滑輪組所做的有用功、總功。
每個實驗的記錄結果選1~2組,在投影儀上映出進行分析。
設計意圖:通過做實驗,既能增強學生動手動腦能力,同時又為引出機械效率做好鋪墊。
2、討論與分析
教師提問:(1)有沒有一種簡單機械只做有用功,不做額外功?
學生回答:(沒有)
教師提問:(2)使用不同的簡單機械做功,完成相同的有用功時,所做的總功是否相同?這說明什么?
學生回答:(不同)(這說明額外功不同)
教師提問:(3)額外功在總功中占的比例越多越好,還是越少越好?
學生回答:(越少越好)
教師提問:一定的總功中,額外功少意味著什么?
學生回答:有用功多。
教師提問:在使用機械時我們最關心的是所做的這些總功中,有用功究竟占了多少。為此我們引入一個新的物理量,叫做機械效率。
板書:
(二)機械效率的定義
有用功跟總功的比值叫做機械效率。
板書:
(三)機械效率的公式:
練習:
1、計算課本例題中起重機的機械效率。
2、計算學生分組實驗中所用的簡單機械效率。
師:由計算結果推知。
板書:
(四)機械效率η是個百分數(shù),一定小于100%,沒有單位。
三、小結
師:以上我們討論了機械的效率,其實在日常的生產、生活中,“效率”的含義很廣泛。我們做任何事情都有一個效率問題。我們生活的社會是一個現(xiàn)代化的社會,是講效率的社會,時時、事事、處處都要求高效率,以盡可能少的消耗去取得盡可能多的效益。我們在學習中,也應注意學習的效率,特別是提高45分鐘的課堂效率,這是我們掌握知識、提高能力的重要方法。
設計意圖:把機械效率和學習效率進行類比,促進學生理解概念,同時還滲透學習要講究效率的方法。
四、內容深化:
老師適當指導討論如下問題:
1、功率大的機械它的效率是否一定越高?提高功率是否就等于提高效率?
2、機械效率越高是否一定越省功?
3、做功越多是否機械效率一定越高?
4、增加總功是否即可提高機械效率?
設計意圖:通過對上述問題的討論,使學生能初步區(qū)別功、功率、機械效率這三個不同的物理概念,從而對全章的知識形成一個系統(tǒng)的知識體系。
四、布置作業(yè)
1、認真復習課文。
2、預習下節(jié)教材,做好分組實驗準備。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇十
一、教學目標
1、理解有用功、額外功、總功及三者之間的關系;理解機械效率的定義和公式,能夠利用公式進行有關計算。
2、通過觀察和實驗認識有用功、額外功和總功;通過參與探究斜面機械效率的活動,學習擬訂簡單的科學探究計劃和實驗方案。
3、本節(jié)課注重與生活的聯(lián)系;關注生產、生活中各種機械的機械效率,具有用機械效率來評價機械的意識,從而增強將科學服務于人類的責任感。
二、教學重、難點
1、有用功、額外功、總功的意義及三者之間的關系;機械效率的概念。
2、影響機械效率大小的因素。
三、教學過程
環(huán)節(jié)一:導入新課
【創(chuàng)設情境】
教師出示一張圖片。提出問題:生活中聽過關于效率的詞語,學生能夠回答出:工作效率,學習效率等。根據(jù)學生回答引出課題《機械效率》。
環(huán)節(jié)二:新課講授
【生成概念】
組織學生完成書中“使用動滑輪是否省功”這一實驗。
提出問題:學生猜想定滑輪和動滑輪拉同一物體到同一高度做的功是否相同。
實驗:
(1)讓一位同學到講臺上,一位同學用彈簧測力計將鉤碼緩慢地提升一定的高度,并計算拉力所做的功。
(2)再讓另一位同學到講臺上,用彈簧測力計并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度,在做這個演示實驗之前,提問兩次拉力做的功是否相同,然后開始實驗,再次計算拉力所做的功。
提問,兩次實驗中拉力做的功為什么不同?提問后總結:盡管使用動滑輪會省力,但由于滑輪本身所受的重力所受的重力以及摩擦等因素的影響,所以通過動滑輪拉動鉤碼,拉力做的功要多一些。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
【深化理解】
學完本節(jié)課的新內容之后,讓學生小組討論,機械效率是否能夠達到100%。
通過總結學生回答得到機械效率不能達到100%。
環(huán)節(jié)四:小結作業(yè)
小結:教師提問學生回答的方式進行總結,梳理本節(jié)課知識點。
作業(yè):如何提高生活中常見機械的工作效率。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇十一
機械效率的教學設計
教學課題:第十一章 第八節(jié) 機械效率
教學目的和要求:
1.理解有用功,額外功,總功以及它們之間的關系.
2.理解機械效率,能夠計算相關的問題.
教學重點:機械效率
教學難點:總功的概念 機械效率的概念
教學用具:重物,支架,細線,滑輪,斜面等
教學方法:初中學生雖然有了一定的分析能力,但不善于動腦,好奇心強,集中精力聽課的持久性差,比較好動,根據(jù)這個特點,我在教學中采用了“以學生自學為主,配以談話、引導相結合”的教學方法,以培養(yǎng)學生的自學能力,提高學生的學習興趣。
教材分析:機械效率在初中物理教學法中既是重點內容,也是難點內容,重就重在它可使學生對全章知識形成一個比較完整和全面的知識結構,真正掌握使用簡單機械的目的;難就維在:1前面在講簡單機械和功的原理時,都沒有考慮摩擦和某些機械自身的重。因此對本節(jié)課討論的內容很難捉摸理解,在具體實例中分不清哪部分是存用功?哪部分是額外功?2對機械效率的物理意義不能真正理解,只會死記公式,遇到具體問題就感到無從下手。為此我在教學中將“用動滑輪提升重物”這個綜合性的問題分解成三個單一的問題提出來即a直接提升重物b直接提升滑輪c用滑輪將重物提升。其教學過程如下
教學過程:
一、復習舊知識:(學生回答以下問題)
1什么叫功?怎樣計算?
2什么叫功率?它的物理意義是什么?
3功的原理內容是怎樣的?
二、引入新課
通過對功的原理的學習,我們知道使用任何機械都不省功,那么使用簡單機械的目的何在?(學生回答:省力或工作方便)在省力和工作方便的同時,我們以學習了表示做功快慢的物理量是哪一個?(學生回答:功率)今天我們將討論使用簡單機械中的另一個問題“機械效率”,開門見山引入新課。
三、講授新課:
(一)引導學生學習有用功,額外功,總功三個物理概念
1板書課題讓學生朗讀課文
(1)請一們學生朗讀課文1—3自然段要求其余同學留意有沒有讀錯的地方,若有讓學生提出并糾正。
(2)提問學生:在這幾段課文中,提到了哪幾個前面沒有學過的名詞術語?(學生回答:有用功、額外功、總功)
(3)教師指出:同學們看了這幾段課文后,對有用功、額外功、總功會感到難以捉摸,今天我們就通過講座下面的問題來突破這些難題。
2結合前面學過的知識引導學生觀察、分析、思考、討論如下四個問題:
(1)出示重物,提問學生,如果我將這個重為g牛的物體向上勻速舉起,請回答如下問題:
a需克服什么力做功?(克服重力做功)
b需用多大的力?(f=g)
c需何等多少功?(w=fs)
(2)出示用細繩懸在支架上作動滑輪用的單滑輪,并說明:假設這個滑輪摩擦很小,可以忽略不計,它本身的重為g牛,如果我們通過拉繩子把這個下面沒有掛別的物體的“空”滑輪勻速提升h米,引導學生回答如下問題:
a需用多大的力拉繩子?
b拉繩子的力需移動多大的距離?
c拉繩子需做多少功?
(3)把重物掛在動滑輪的下面,將重物用動滑輪勻速提起h米,引導學生回答如下問題:
a我們用來拉繩子的力包括哪些內容?(使重物升高用的力 使滑輪也隨著升高用的.力)
b動力做的總功兇手哪些內容?(克服有用阻力做的功 克服額外阻力做的功)
通過以上問題的解答,自然地將有用功、額外功、總功三個概念引出并能使學生知道三者的關系是w總=w有用+w額外
(4)為了對w總=w有用+w額外有一個再認識過程,出示斜面引導學生分析如下問題:
如果我們借助一個長l米高h米的斜面,勻速地把物體升高h米,假如斜面絕對光滑,那么沿斜面推物體用的力等于多少?動力做功等于多少?可是毫無摩擦的物體實際是沒有的,任何斜面都有摩擦,那么利用這樣的斜面把重為g牛的物體提升h米,沿斜面推物體所做的功w總=w有用+w額外,克服有用阻力何等的功就是合乎我們上的的有用功,而由于克服摩擦做的功就是額外做0的功即:w總=w有用+w額外
(二)講解機械效率的物理意義和它的公式
1讓學生讀課文,結合前面的結論w總=w有用+w額外從面明確機械效率的物理意義,物理教案《機械效率》。要求學生回答 下面的幾個問題:
(1)機械效率的高低表示的物理意義是什么?
(2)機械效率單位是什么?
(3)為什么機械效率總小于1?能不能等于1?
(4)提高機械效率的關鍵和方法是什么?
(5)按機械效率的定義式,具體計算機械效率的思路如何?
2指導學生解決課文中的例題
解答初中物理習題雖然沒有固定的模式,但要遵循一定的規(guī)律,所以要求學生要按照課文中的解題步驟分步解題。
四、引導學生通讀課文自己作出本課小結。老師適當指導討論如下問題:
1功率大的機械它的效率是否一定越高?提高功率是否就等于提高效率?
2機械效率越高是否一定越省功?
3做功越多是否機械效率一定越高?
4增加總功是否即可提高機械效率?
通過對上述問題的討論,使學生能初步區(qū)別功、功率、機械效率這三個不同的物理概念,從而對全章的知識形成一個系統(tǒng)的知識體系。
五、課堂練習:
強化所學概念和公式,用以對知識的鞏固及反饋其內容略
六、布置作業(yè):
1認真復習課文
2預習下節(jié)教材,做好分組實驗準備
3練習七 1 ,2
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇十二
一、教材分析:
本節(jié)課的內容是魯科版初中物理八年級上冊第五章第四節(jié)《密度社會生活》。學生通過學習前三節(jié)質量和密度的知識后,對物體的質量這一屬性和物質密度這一特性有所了解,并且已經學會了使用天平和量筒來測定物理的質量和體積的方法,具備了一定的知識儲備和方法積累。而這一節(jié)課恰是講解密度知識在生產生活中的應用,是理論聯(lián)系實際且應用于生活的實踐性課。為此,我采用了從生活走向物理,再利用物理知識解決生活問題的實驗性課型。實驗過程中以小組合作探究的方式完成各自課題,加深合作交流的意識。此外,這節(jié)課也對學生的語言表達能力、邏輯思維能力和實事求是的精神具有培養(yǎng)功能。
二、學情分析:
從初三學生的心理特點來看,經過一個學期的物理學習,已經基本具備了一個科學探究的素養(yǎng),他們從事物的對立統(tǒng)一中進行合乎邏輯的推理,樂于獨立地提出問題、解決問題,能解釋和論證事物或現(xiàn)象間較為復雜的因果關系,在學習密度的知識后也期望繼續(xù)研究并且去解決一定的生活問題。所以在教學各個環(huán)節(jié)中注意通過學生感興趣的事例入手,再通過猜、想、分析、實驗、推理等手段來處理問題,層層深入,最后通過學生動腦分析、動手操作來解決遇到的問題,這樣不僅啟迪學生思維、鍛煉學生能力、還會大大加強學生學習物理、運用物理的自信心。
從學生掌握知識水平上來看,雖然學習了質量和密度的知識,了解了一些常見的測量工具名稱,但在對知識原理的理解程度還不夠深刻,有些測量工具僅是通過多媒體見過其形,沒有真正的去實踐過,有些沒有見過的材料也只有合作交流,猜想其作用,所以在這一節(jié)課的授課過程中,教師要適應的加以引導教給學生使用工具的方法,利用測量數(shù)據(jù)分析問題的思路,并對實驗操作及結果進行適時分析。
三、設計理念
做到注重全體學生的發(fā)展,從生活走向物理,從物理走向社會,提倡學習方式的多元化。教師在這節(jié)課打破教材結構,合理重組內容,使整個課堂既充實、嚴謹,又增強了科學性。教師善于運用各種方式調動學生的積極性,激活學生的思維,使課堂呈現(xiàn)出情理相濟、動靜相成和諧美。在教師的組織下,全體學生和教師一道積極的思考問題,尋找解決問題的方法,并不時地對學生進行點評。給獲取成功的同學以祝賀,給遇到困難的同學以指引,給失去信心的同學以支援。
教師深挖本節(jié)課所能體現(xiàn)的各個知識點、能力點、德育點。物理教學是以實驗為基礎的科學,而這節(jié)實驗活動課的內容就是依靠實驗來解決問題,解決問題的過程中,又會遇到常規(guī)方法所不能解決的“難題”,教師利用這些“難題”來啟迪學生思維,幫助其自發(fā)學習、自主探究、自行獲解,實驗中發(fā)揮一個引導者和合作者的作用。培養(yǎng)學習獨立解決問題的能力,克服困難、戰(zhàn)勝自我信心,與此同時,學會與同學共同交流獲取知識。
四、設計思路:
1、三維目標
知識與技能:知道密度知識的應用;能運用密度知識鑒別物質,計算物體的質量與體積。
過程與方法:學會系統(tǒng)地整理知識,形成良好的認知結構;通過探究活動學會測量液體、固體的密度,學會利用物理公式間接地測量一個物理量的科學方法。
情感、態(tài)度與價值觀:在探究過程中體會克服困難,解決問題,獲得成功的喜悅;在探究活動中,受到科學態(tài)度、科學觀念的熏陶,培養(yǎng)他們創(chuàng)新的精神、實踐的能力,養(yǎng)成良好的個性,形成正確的世界觀。
2、重點和難點
重點和難點都是利用密度知識分析和解決實際問題。
突出與突破的方法是利用組間合作與匯報交流來實現(xiàn)。
3、教學方法
實驗探究:按照提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集數(shù)據(jù)、分析評價、評估,完成本節(jié)內容從現(xiàn)象到理論的過程,得出每一個問題的初步結論,并總結出每個情境中使用的方法。
合作學習:學生組內合作與集體合作是這一節(jié)課呈現(xiàn)的主要方式,充分利用班級里的每一個學生的特點與智慧,積思廣儀、眾志成城。合作學習貫穿了教學的始終,在知識與技能、過程與方法及情感態(tài)度與價值觀上進行影響與滲透。
4、學法指導
在進行課程探究前,針對學習未知的方法、沒有
接觸到的(自制教具)材料給予適量的方法提示;在進行課題研究時,鼓勵實驗方法的多樣化,對于明顯的思路和操作錯誤及時指導;在課題探究結束后,和學生一起對實驗中的知識與方法進行總結歸納。
五、實驗前的準備
教師根據(jù)實驗可能用的器材進行相應的實驗器材準備,并與實驗管理員協(xié)調好,上課時一同協(xié)助提供學生所需器材。對實驗室中沒有的一些器材提前作好收集和準備,如大塑料可樂瓶、鉛球、保鮮膜、油漆、木鋸、廢舊的課桌、臺秤等。由于本節(jié)內容較多,所以可以進行適當?shù)恼{課連著下午第四節(jié)的活動課進行兩節(jié)課較好。
六、教學過程
(一)導入
師:同學們,我們這段時間學習了三個重要的物理量:密度、質量、體積,請問哪位同學能
告訴大家三者的關系呢?
生:三者的關系可用一表達式來說明:ρ=m/v
對于同種物質,它的密度不受m和v的影響。
(教師對學生的表述給予表揚,同時指出他們所述之處的不足,物質的密度受到狀態(tài)的影響。)
師:我們還學習了測量質量和體積的儀器:天平和量筒。請哪位同學來描述一下,器材使用
時的步驟和注意事項?
生:(描述使用方法,找?guī)孜煌瑢W補充,使表達更完整。)
師:課下我有幾個問題,請大家?guī)椭襾斫鉀Q,每個實驗小組都選擇了一個探究課題,采用
各種方法進行了探究,然后向同學們進行陳述報告。
(二)課題選定和探究方案制定
教師依據(jù)學情對全班同學進行小組劃分,每組大約十二三個人,全班共劃分為四個小組,然
后采用抽簽的形式進行探究課題的選擇。然后小組內進行課題的研討并制定實驗方案,老師巡回觀察,并
適當?shù)倪M行指導。
探究課題:
1、鉛球是鉛做的嗎?
2、測磚的密度
3、測課桌體積有多大
4、測量方糖的密度
(三)實驗探究和匯報
各組制定完畢探究方案之后,根據(jù)方案進行相應的器材選擇,完畢之后,按順序各小組進行
實驗方案的匯報并進行相應的實驗操作。
第一組:鉛球是鉛做的嗎?
學生甲:我們從器材桌上選擇了一個鉛球,上面標的是6斤的鉛球,為了得到精確的數(shù)據(jù),
我們在課下用臺秤測量了一下,其質量為2.9kg。
學生乙:(板書)m=2.9kg。
學生甲:在測量鉛球的體積時,我們遇到了一個難題,沒有合適的量筒,于是我們使用了水
槽,把鉛球放入水槽中,用燒杯向水槽中注水,直到水沒過鉛球,用粘貼紙在此處作一標記。
學生乙:在學生甲的描述下進行操作。
學生甲:將鉛球取出,水面下降,然后用量筒向水槽中注水,直至再次達到標記,記下注入的水的體積,即鉛球的體積。
學生乙:(板書)v水=v鉛球=0.38l
學生甲:根據(jù)可計算出鉛球的密度,密度表中ρ鉛=11.3g/cm3。
學生乙:(板書)ρ球<ρ鉛
學生甲:通過測量和計算,我們澄清了一個事實,鉛球的基本成分是鐵,而不是鉛做的!請同學們對我們的實驗提出改進意見。
學生丙:有一種更直接的方法:測量鉛球的體積,利用墻角、直尺和三角板直接測出鉛球的直徑d,根據(jù)球體的積公式進行計算。
學生丁:為測量球的體積,我對實驗器材進行了改進。自制量筒,利用直徑足夠大的透明塑料瓶,去掉頂端較細的部分,在瓶的外壁貼一張紙條,用標準量筒量好100cm3的水,倒入瓶內,在紙條上畫出液面的位置,再用量筒倒入400cm3的水,作標記500cm3,將二者之間進行平分,用自制量筒測出鉛球的體積。
師:大家太棒了!每個同學的想法都非常有創(chuàng)意,讓老師受益匪淺,尤其是自制量筒。下面,哪組同學再為大家作一次匯報?
第二組:測磚的密度
學生甲:我們探究的課題是:測磚的密度。用天平直接測量磚的質量m。
學生乙:(板書)m=60.5g。
學生甲:用量筒測量磚的體積時,我們發(fā)現(xiàn)磚放入水中時,磚具有吸水性,這樣測出來的磚
的體積偏大。我們采用的方法是:在量筒中倒入一定體積的水
v水,讓磚頭吸飽水之后,再放入量筒中,測出體積v,由此計算磚的體積。
學生乙:(板書,演算)v水=20cm3 v=60cm3
v磚=v-v水=60cm3-20cm3=40cm3
學生甲:也許我們的辦法不是最好的,讓大家提出更巧妙的辦法。
(學生進行一番激烈的討論,由學生代表發(fā)言,對改進的方法進行表述)
學生丙:磚吸水后會膨脹,同樣體積會變大,為了克服磚的吸水性,我們采取在磚的表面涂
層油漆或包一層保鮮膜的方法。
學生?。何以谙?,我們?yōu)槭裁床粶y量整塊磚的密度呢?這樣,我們可以用直尺直接測量磚的
長、寬、高。計算出整塊磚的體積。
第三組:測量方糖的密度
學生甲:我們的探究課題是:測量方糖的密度。首先用天平測出幾塊方糖的質量m,然后除
以方糖的個數(shù)n,求出一塊方糖的質量。
(板書)
學生甲:在測量體積時,我們想到一些方法來克服糖溶于水的問題,如包上保鮮膜等。后來我想起媽媽在沏糖水時,糖達到一定程度就不再溶解了,于是我們就想到用不再溶解糖的糖水來測方糖的體積,實驗中由于一塊方糖體積較小,測量時誤差較大,所以我們測量出幾塊方糖體積,再除以方糖的個數(shù),求出一塊方糖的體積。
學生乙:(進行操作,板書)v糖水=20mlv=25ml
學生丙:我有一個更好的方法來測方糖的體積,糖溶于水,但是糖不溶于油啊,如果我們用油來測體積,就避免了糖溶于水這一問題。
師:大家的方法都很好,尤其是用油測方糖的體積,更讓我們有新的思路。
第四組:測課桌體積有多大
學生甲:我們的探究課題是:課桌的體積有多大。我們利用密度是物質的特性這一點,采用測樣本的方法,取和課桌一樣的木料來測密度。我們先用臺秤測一張課桌的質量m1,用天平測小木塊的質量m2
學生乙:(板書)m1=15kgm2=28g
學生甲:在量筒中倒入一定體積的水v1,將木塊放入量筒中,它在水面上漂浮,用鐵絲將木塊壓入水中,讀出體積v2,計算木料的體積v樣本。
學生乙:(操作并計算)v1=40cm3v2=80cm3
v樣本=v2-v1=40cm3
學生丙:在測木塊體積時,用鐵絲將木塊壓入水中不易操作,我有一個更便于操作的方法:
1.用細線將一石塊系在木塊下。2.將量筒倒入一定體積的水v1。3.將石塊先浸沒在水中,讀量筒中的
示數(shù)v2。4.將石塊和木塊一起浸沒在水中,讀出量筒中的示數(shù)v3。5.木塊的體積v=v3-v2。
(四)教師對學生的實驗進行評價
今天我很受感動,從同學們的身上我深刻體會到團結協(xié)作的精神,和不斷探索勇于克服困難的態(tài)度,同時,大家也教會了我很多新的方法,我相信在座的每一位同學都有所收獲。當然大家在實驗操作中可能有些地方不夠規(guī)范,例如:膠頭滴管的使用。我相信經過大家的不斷努力,會做得更好。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇十三
【教學目標】
一、知識與技能
1.知道利用斜面拉物體時,有用功與總功的計算方法,會計算斜面的機械效率。
2.會測定斜面的機械效率,并會運用控制變量法的實驗方法進行探究實驗。
3.知道提高機械效率的意義和主要方法。
二、過程與方法
1.從生活實際出發(fā),培養(yǎng)探究物理學的有關知識的興趣以及深入認識事物的能力。
2.親身經歷測量斜面機械效率的過程,通過參與探究影響斜面的機械效率因素的活動,學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案,并培養(yǎng)自主合作探究的能力。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.讓學生學會關注生產、生活中各種機械的機械效率,具有用機械效率來評價機械的意識。
2.通過探究活動,進行充分的交流與合作,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和團結協(xié)作的科學精神。
【實驗教具】
學生用實驗器材:彈簧測力計、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長方體鐵塊、砝碼。
老師用實驗器材:器材同上。
軟件:flash課件。
【教學過程】
一、創(chuàng)設情景,導入新課
師:工人往高處搬重物時,一般會用什么方法?
生:用木板搭成一個斜面,把重的東西推上去或拉上去。
師:為什么這么做呢?
生:因為斜面可以省力。
師:斜面這種省力的機械,在生活中有許多運用,同學們都見過哪些斜面?
生:盤山公路就是一個大斜面。(大屏幕)
師:還有嗎?
生:我們騎自行車上坡時,走s形路線會更容易一些。也是利用了斜面可以省力。
師:這盤山公路像不像s形?
師:橋梁的引橋也是一個斜面,而且橋面越高,引橋也越長。(大屏幕)
師:既然使用斜面可以省力,那能不能省功呢?
生:不能。因為使用任何機械都不能省功。
師:說得很好。實際上使用任何機械都會不可避免的做一些額外功,這樣使得有用功總是小于總功,有用功占總功的百分比就是機械效率,我們用它來描述利用機械做功的效率,那么斜面的機械效率到底與哪些因素有關呢?它的省力情況與它的機械效率有什么關系嗎?
二、合作交流,解讀探究
1.提出問題:
師:這節(jié)課我們就一起來探究斜面的機械效率。
師:我們利用斜面做功時,目的是把物體抬到一定高度處。我們不把它豎起提升,而是沿著斜面把它拉上去,這是為了省力。演示:請看這里,沿斜面拉物體時,什么是有用功?什么是總功?如何計算斜面的機械效率?
生:克服物體重力所做的功是有用功,拉力所做的功是總功。
師:我們需要哪些測量儀器?需要測量哪些物理量呢?
生:需要彈簧測力計和刻度尺。要測出物體重力,斜面高度,拉力,斜面長度。
斜面的機械效率:(大屏幕)
師:你們準備怎樣測量拉力的大???
生:用彈簧測力計鉤住物體,沿斜面勻速向上拉,讀出測力計的示數(shù)即為拉力的大小。
師:知道了如何測量斜面的機械效率了,同學們猜想一下,斜面的機械效率可能與哪些因素有關呢?
2.進行猜想:
生:斜面的機械效率可能與斜面的高度、斜面長度、傾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物體重力有關。(大屏幕)
師:能說說你們的猜想依據(jù)嗎?
生:我覺得可能與斜面的粗糙程度有關,斜面越粗糙,克服摩擦力所做的額外功就越多,機械效率越低。
師:有道理。摩擦是影響機械效率的一個重要因素,摩擦力越大,做的額外功就越多,機械效率就越低。
生:我覺得可能與斜面的傾斜程度有關,斜面的傾斜程度越大,把物體提升得也越高,機械效率就越高。
生:我認為可能與斜面的坡度有關。坡度越大,斜面的機械效率越高。
生:我覺得可能與物體的重力有關,物體越重,所以機械效率高(或越低)。
生:我認為可能與斜面的長度有關,斜面越長,克服摩擦力所做的額外功也越多,機械效率就越低。
生:我認為可能與物體對斜面的壓力有關,壓力越大,機械效率越低(或越高)。
生:我認為可能與斜面的高度有關,斜面越高,做的有用功就越多,機械效率越高。
師:很不錯,同學們猜想了這么多因素,而且說得有理有據(jù)。我們能不能把這些因素中相類似的因素合并合并,把問題簡化一下呢?誰來說?
生:我覺得斜面的坡度與斜面的傾斜程度可以合并。
師:坡度與傾斜程度是不是一個意思呀?
生:我覺得物體對斜面的壓力與物體的重力可以合并。
師:物體越重,對斜面的壓力也越大,那我們把它們合并為重力,因為壓力不太好測量。
生:我認為斜面的高度與斜面的長度也都可以合并為斜面的傾斜程度,因為固定高度,只改變長度或固定長度只改變高度都相當于改變了斜面的傾斜程度,效果是一樣的。
師:說得有道理,你能來演示給我們看看嗎?
生:演示并解說。把斜面長度固定,只改變斜面高度,斜面的傾斜程度變了;把斜面高度固定,只改變斜面的長度,斜面的傾斜程度也變了。這兩種方法達到的效果是一樣的。
師:這兩種方法都改變了斜面的傾斜程度。但哪一種方法更簡便?
生:固定高度,改變斜面的長度更簡便。
師:按照同學們的討論結果,進行合并后,影響斜面的機械效率的因素有幾個?
生:斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、物體重力。(大屏幕)
3.設計方案:
師:要證明同學們的猜想是否正確,最好的辦法就是做實驗,因為實驗是檢驗真理的唯一標準。但是在做實驗之前,我們必須先設計好實驗方案,因為只有這樣,才能讓實驗有條不紊的進行。
師:當一個物理量與幾個因素有關,我們用什么方法來進行探究呢?
生:控制變量法。
師:當一個量與多個因素有關,在探究其中一個因素時,我們要控制其它的因素一定,這就是控制變量法。由于探究的因素較多,我們的時間也有限,所以各小組的同學只能就其中一個你比較感興趣的問題來進行探究,各小組討論一下,我來分分組,同時請各小組組長來領取實驗報告單。把你們的設計方案寫下來,畫出實驗的圖例和實驗表格。
生設計實驗,師巡視。發(fā)現(xiàn)問題及時給與幫助。
4.展示交流結果:
生1:在探究斜面機械效率與斜面傾斜程度的關系時,控制斜面的粗糙程度和物體重力一定,改變斜面的傾斜程度。分別就較緩、較陡、最陡做三次。這是我們的設計方案圖和表格。
師:大屏幕展示方案一。(強調材料任意選擇其中一種)(動畫及表格)
5.進行實驗:
師:方案已經制定出來了。下面就開始實驗吧。同學們邊做實驗邊記錄數(shù)據(jù)。
生:做實驗。師巡視。發(fā)現(xiàn)問題及時幫助。
6.分析論證,得出結論
師:同學們的實驗做完了嗎?做完了。把你們的數(shù)據(jù)及結論拿到前面來展示一下,讓大家來分享你們的實驗成果吧。哪個小組先來?你們小組先來吧。
生:展示實驗。先把實驗報告拿到展示臺下展示,然后一個同學做演示,一個同學解說。
生1:我們探究的是斜面的機械效率與傾斜程度的關系。我們首先測出了物體重力,記入了表格。實驗時,我們選擇的是──斜面。先讓斜面的傾斜程度較小,把物體沿斜面勻速拉上斜面,讀出拉力的大小,記入表格,再用刻度尺測出斜面的長度和高度也分別記入表格。然后逐漸增大斜面的傾斜程度,按同樣的方法重做兩次實驗。最后算出較緩時為**,較陡時為**,最陡時為**。所以我們得出的結論是:斜面的傾斜程度越大,機械效率越高。
師:真不錯,說得這么詳細。為他們鼓掌。
師:其它探究機械效率與斜面傾斜程度關系的小組得出的結論與他們的相同嗎?
生:我們選擇的是毛巾斜面,也得到了同樣的結論。
師:下面哪個小組上來展示?
生2:我們小組探究的是斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關系??刂菩泵娴膬A斜程度和物體重力一定,也是先測出了物體重力,記入了表格中,實驗時,先在木板表面鋪上毛巾,把物體沿毛巾斜面勻速拉上斜面,記下拉力大小,記入表格,用刻度尺測出斜面長度和斜面高度分別記入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重復上面的實驗。最后分別算出在毛巾表面上時為**,木板表面上時為**,玻璃表面上時為**,我們得出的結論是:斜面越粗糙,斜面的機械效率越低。
師:其它探究這個因素的小組得到的結論是一致的嗎?
生3:我們探究的是斜面的機械效率與物體重力的關系??刂菩泵娴膬A斜程度和斜面的粗糙程度均相同,先測出木塊重力,記入表格中,把它沿斜面勻速拉上斜面,測出拉力的大小記入表格中,同時測出斜面長度和斜面高度,也分別記入表格中,然后逐漸在木塊上加砝碼,改變物體重力,重復上面的實驗。最后算出較輕時的為**,較重時為**,最重時為**。這三次的近似相等,所以在誤差范圍內,我們得出的結論是:斜面的機械效率與物體重力無關。
師;同學們都說得非常好。綜合一下同學們的實驗結論。我們可以得出影響斜面的機械效率的因素只有兩個,即斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度。具體的關系怎樣說才算是嚴密的呢?
生:在斜面的粗糙程度一定時,斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率越高。
生:在斜面的傾斜程度一定時,斜面越粗糙,斜面的機械效率越高。
生:斜面的傾斜程度與物體的重力無關。
師:說得非常好。(大屏幕展示結論)
7.評估與交流
師:我們回到剛才第一個表格中,同學們有沒有什么新的發(fā)現(xiàn)?
生:我還發(fā)現(xiàn),傾斜程度越小,拉力越小,也就是越省力。
師:那綜合分析一下省力情況與機械效率大小,你可以得到什么結論?
生:斜面越省力,機械效率越低;斜面越費力,機械效率越高。
師:既然斜面的傾斜程度越小,機械效率越低,那盤山公路為什么還要把斜面修得那么長呢?
生:為了更省力。
師:特別是對于較重的物體做功考慮更多的應該是省力的問題,因為如果你不能搬不動動物體,你做的功就等于0,你的機械效率也將為零。這樣看來,我們應該在力所能及的范圍內,盡量的讓斜面更陡一些,更光滑一些,這樣就能提高斜面的機械效率了。
師:通過剛才的探究,你最感興趣的是什么?你還想知道有關斜面的哪些方面問題?(大屏幕)
生:我還想知道斜面在生活中還有哪些應用。
師:還有生活中不太起眼的螺絲釘,千斤頂,樓梯等等都是斜面。
生:我想知道為什么斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率就越大。
師;我們可以采用極端思維法來思考這個問題:如果斜面的傾斜程度為零,也就是水平,當我們沿水平方向拉物體,不可能讓物體升高,在提升物體這方面做的功為0,即機械效率為0。如果斜面的傾斜程度最大,也就是豎直,沿豎直方向提升物體時,不需要克服斜面摩擦力做額外功了,此時的機械效率就等于100%。所以斜面的傾斜程度越小機械效率越低;斜面傾斜程度越大機械效率越高。
生:我想知道為什么斜面的機械效率與物體的重力無關。
師:這是因為拉力與重力成正比,關于為什么成正比,同學們到高中就明白了。
生:我還想知道斜面的機械效率與物體運動速度是否有關。
師:你覺得呢?
生:我覺得有關(或無關)
師:你想一下啊,無論速度大還是速度小,只要是勻速,拉物體的力變不變?
生:不變。
師:那你覺得機械效率與速度有關嗎?
生:我覺得無關。
生:我還想知道物體在斜面上滾動時的.機械效率與滑動時的機械效率有什么區(qū)別?
師;那你猜一下,滾動時高還是滑動時高?
生:我覺得滾動時高,因為滾動摩擦比滑動摩擦小。
師:嗯,很喜歡動腦筋,不錯啊。
師:不過,這些只是同學們的猜想,真正的驗證過程就只能留給同學們課后去探究了。
師:通過這節(jié)課的學習,同學們覺得有哪些收獲,又有哪些不足呢?(大屏幕)
生1:通過探究我知道了斜面的機械效率與哪些因素有關,而且還知道了斜面的省力情況與斜面機械效率的關系。
生2:這次探究實驗,我們先根據(jù)提出的問題,進行了猜想,然后通過小組討論設計了實驗方案,再通過實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析歸納出正確結論,這個探究方法對我以后的學習有很大的幫助。
師:方法上的收獲確實很重要,我們除了要學習實驗的探究方法,也要學習別人好的學習方法,你們說是不是呀?有什么不足?
生:我覺得實驗中還是有很多的不足。比如,在測量拉力的時候,不能保證勻速拉動物體,而且彈簧測力計不是固定的,而是運動的,不便于讀數(shù),拉力的測量誤差比較大。
生:斜面長度和斜面高度的測量也存在一些誤差。
師:所以我們在測量的時候,都要非常的細心,這樣才能提高實驗的成功率。
三、應用遷移,延伸拓展:
師:效率是一個很重要的問題,提高機械效率,可以更充分地發(fā)揮機械設備的作用,因為可以減少能耗,降低生產成本。效率就是時間,效率就是金錢,效率就是生命。無論做什么都會有效率,無論什么時候,我們都要盡量的提高效率。
閱讀理解:效率
除了機械做功有效率問題外,日常生活中的很多事情都有效率問題。一家人吃飯,不可能把每粒米都吃進肚里,這里我們可用效率表示對米的有效利用程度。用鉛筆寫字,一支鉛筆的鉛芯都能完全利用嗎?人們總希望這根鉛筆芯被利用的程度越大越好,因而這里的效率反映了對鉛筆芯的有效利用程度。用爐子燒水的時候,煤炭不可能都完全燃燒,燃燒的煤炭放出的熱量只有一部分被水吸收,很多熱量浪費掉了,在這里我們可用“效率”的高低來表示對煤炭和放出的熱量的有效利用率的大小。吹電風扇時,消耗的電能除了一部分轉化為電風扇的機械能之外,電動機中的線圈由于電流通過會發(fā)熱,夏天,電風扇工作久了,電機發(fā)熱就是很好的證明,但產生的這些熱量都白白散失到空氣中了。所以也可以用效率來表示電能利用率的大小。日常生活中所說的“工作效率”、“學習效率”、“辦事效率”等等,都是從一定角度反映對某些事物的有效利用程度。(大屏幕展示文字并配音)
看完這段方字,請同學們根據(jù)生活中你使用的機械,想想,怎樣提高機械效率呢?另外,再結合自己的學習實際,想想又如何提高學習效率呢?
師:這個問題就留給大家課后去思考吧,今天這節(jié)課我們就上到這兒。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇十四
八年級機械效率教學設計
一、教學目標
(一)知識與技能
1.能結合實例分析什么是有用功、額外功和總功。
2.明確機械效率是描述做功效率的物理量。能利用機械效率的公式進行簡單的計算。
3.能設計實驗,測定某種簡單機械的機械效率。
(二)過程與方法
1.通過探究使用動滑輪的特點,知道使用機械就要做額外功。
2.通過實驗與討論,認識提高機械效率的主要方法。
(三)情感態(tài)度與價值觀
知道提高機械效率的實際意義和方法,有合理改進機械、提高效率的意識,增強將科學服務于人類的責任感。
二、教學重難點
本節(jié)內容由“有用功和額外功”“機械效率”兩部分構成,機械效率是本節(jié)教學的重點。教學中要通過實例分析有用功、額外功和總功,使學生真正認識機械效率的含義。測量滑輪組的機械效率是本節(jié)的難點。教學中要組織學生經歷測量的全過程,如讓學生經歷組裝實驗裝置、測量數(shù)據(jù)、得出結論的過程,激發(fā)學生的學習興趣,同時增加他們的實踐體驗。
重點:機械效率的概念和有關計算。
難點:測量滑輪組的機械效率。
三、教學策略
以“利用動滑輪提升重物”為背景,提出問題:動力對繩子做功等于動滑輪提升重物所做的功嗎?讓學生猜測并設計實驗來驗證自己的猜想。學生經過數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn),動力對繩子做的功總是大于動滑輪提升物體做的功。進一步分析討論,引出有用功、額外功和總功,以及它們之間的關系和效率的概念。通過理解、運用機械效率解決實際問題,認識到提高機械效率的兩種方法:減小額外功和增加有用功。在討論了怎樣提高機械效率的問題之后,把效率問題延伸到學生的學習和生活中。使學生明白只有提高學習效率才能順利完成任務。
四、教學資源準備
多媒體設備、實物投影儀、動滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線等。
五、教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
(5分鐘)
小明家最近買了一處新樓房,家在三樓。想把洗手間、廚房裝修一下,需把沙子運到三樓。請同學們根據(jù)需要,選擇器械幫助小明家解決這個問題,看看哪個小組選的辦法最好?
圖1
如圖1所示的三種方法供參考:第1種是人直接提著沙子上樓;第2種是把沙子放進桶里,人通過動滑輪把沙子拉上樓;第3種是把沙子放進質量較小的`袋子里,人通過動滑輪把沙子拉上樓。
請學生發(fā)表自己的見解,提出各種方案。并對各個方案進行討論,比較優(yōu)缺點。
經過討論明確第一種方法太不方便。第三種方法最好,因為它比第二種方法用的力小。提升相同高度做的功少。
創(chuàng)設真實的情景,容易激發(fā)學生興趣,順利進入教學。
通過討論,為下面學習有用功與額外功做好鋪墊。
新課教學
(30分鐘)
一、有用功和額外功
結合用動滑輪提升沙子,請同學們觀看提沙子過程的視頻。思考:
1.在把沙子從一樓運上三樓的過程中,每種方法中各對哪些物體做了功?
2.無論他采取哪種方法都必須做的功是他對什么做的功?
3.在幾種不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分別是什么?
板書:一般來說,機械對外所做的功為有用功,機械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功為額外功,動力對機械所做的功為總功。
總功等于有用功與額外功之和。
指出:前面實驗中,第三種方法最好,因為第三種方法做的額外功最少,總功最少。
討論:不使用機械直接提升物體做的功,與使用機械提升物體做的功一樣嗎?(手拉繩做的功與動滑輪對沙子做的功相等嗎?)怎樣探究這個問題?
1.設計實驗方案:用手通過一只彈簧測力計拉一個動滑輪,沿豎直方向勻速緩慢提起重為g的鉤碼。
2.為了探究上述問題需要測量的物理量是:手對繩的拉力f、手移動的距離s、鉤碼的重力、鉤碼上升的高度h。
3.改變鉤碼的數(shù)量,重復上述測量。
4.設計表格,將實驗數(shù)據(jù)填入表中。
次數(shù)
手的拉力f/n
手移動距離s/m
鉤碼重g/n
鉤碼上升高度h/m
1
2
3
5.分析實驗數(shù)據(jù):
(1)手拉繩所做的功與動滑輪拉鉤碼所做的功是否相等?
(2)哪一個做的功多一些?
(3)你認為產生這一現(xiàn)象的原因是什么?
進一步思考并回答。
邊實驗邊填表。
分析實驗誤差,指出要使重物重一些,誤差就會小一些。
(1)不相等
(2)手拉繩做的功多
(3)有摩擦,在提起重物時還要提起動滑輪。
進一步理解有用功和額外功。并會測量有用功和總功。
二、機械效率
工作中,我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學中,用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。
計算公式:
三者之間的關系:
注意:對于實際機械,由于總是有額外功存在,η<1。
組織學生討論:
1.機械效率有單位嗎?
2.為什么機械效率沒有大于1的?
3.用小數(shù)和百分數(shù)來表達機械效率,你認為那種表達更好?
通過多媒體展示例題:
利用如圖2所示的滑輪組,在f=80n的拉力作用下,將一個重為180n的物體勻速舉高1m,繩重、摩擦不計。
求:總功、有用功、額外功和滑輪組的機械效率。
圖2
(1)組織學生分析、討論、計算
(2)展示學生解題過程
(3)總結、評價
如何測量滑輪組的機械效率:
1.實驗原理:
2.器材:刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、甲、乙兩個滑輪組、長約2m的細繩。
3.步驟:
①用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力g并填入表格。
②分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置。
③緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼升高,讀出拉力f值,用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s,將這三個量填入表格。
④算出有用功w有用、總功 w總功、機械效率η并填入表格。
實驗次數(shù)
g ?(n)
h(m)
w有用(j)
f (n)
s (m)
w總(j)
η
1
2
3
4
結論:
1.動滑輪重一定,物重越大,機械效率高。
2.物重一定,動滑輪越重,機械效率低。
討論:如何提高滑輪組的機械效率?
討論后得出:
提高滑輪組的機械效率的主要方法有:盡可能地增加物重,減小動滑輪重,減輕繩重和滑輪轉軸處的摩擦。
經過討論回答:機械效率沒有單位, 總小于1,用百分數(shù)表示。
意在練習機械效率公式的應用、使學生加深認識有用功、額外功和總功的概念。
學生動手實驗
理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生將科學知識應用于日常生活和社會實踐的意識。
鍛煉分析實際問題的能力。
通過交流與合作,培養(yǎng)學生團結合作精神。
課堂小結
(5分鐘)
讓學生分組討論,總結本節(jié)學到了什么知識,有哪些收獲?
學生自己歸納總結,分小組發(fā)言,教師對學生歸納發(fā)言較好的給予表揚,并指出其中的不足。
讓學生有表現(xiàn)自我的機會,并且發(fā)現(xiàn)學習過程中出現(xiàn)的問題。
人教版初中物理機械效率教學設計教案篇十五
教學目標
1、知道有用功、額外功、總功
2、理解機械效率,會計算機械效率
教學重點
1、理解機構效率
2、探究斜面的機械效率
教學難點
理解機械效率
教學準備
課件,導學案
教學方法
先學后教,學案導學,合作達標
教學后記
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
備注
一、創(chuàng)設情景,明確目標
一、引入新課
小明家最近買了一處新樓房,三樓。想把洗手間、廚房裝修一下,需把沙子運到三樓。請同學們根據(jù)需要,選擇器械幫助小明家解決這個問題,看看哪個小組選的辦法最好?
二、進行新課
假如用動滑輪提升沙子,請同學們觀著提沙子的過程。
對誰做的功是我們需要的?
(板書有用功:我們所需要的功。)
哪部分功是我們不需要,但不得不做的?
(板書額外功:工作時,對于額外負擔所不得不做的功。)
一共做的功等于什么?
(板書總功:有用功與額外功之和。)
假如我們用下面三種方法搬運沙子,你認為哪一種方法最好?為什么?
討論回答。(第三種方法最好,因為第三種方法做的額外功最少。)
工作中,我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學中,用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。(板書機械效率:有用功在總功中所占的比例)表示機械效率;w有表示有用功;w總表示總功。那么,機械效率應該怎樣表示?
根據(jù)公式計算,上面斜面的機械效率是多少?
(機械效率沒有單位,小于1,常用百分數(shù)表示。)
師:同學們,剛才我們知道上面斜面的機械效率,任何斜面的機械效率都一樣嗎?請同學們再來觀察用斜面推物體的情景。
下面我們探究斜面的機械效率(板書探究:斜面的機械效率。)
通過觀察上面用斜面推物體的情景,對斜面的機械效率你能提出什么問題?
提出問題。
(斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有什么關系?斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有什么關系?……)
請同學們猜想上面提出的問題。
根據(jù)提出的問題和做出的猜想,選擇其中的一個問題進行實驗,設計出實驗的方案。
小組討論,設計實驗的方案。
小組實驗,同時設計表格記錄數(shù)據(jù)。
分析實驗數(shù)據(jù),你能得出什么結論?
(五)小結
通過本節(jié)課的學習,你有哪些收獲?
1.有用功、額外功、總功;
2.機械效率:定義、公式、計算;
3.探究:斜面的機械效率。)
討論回答。(第三種方法最好,因為第三種方法做的額外功最少。)
工作中,我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學中,用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。(板書機械效率:有用功在總功中所占的比例)表示機械效率;w有表示有用功;w總表示總功。那么,機械效率應該怎樣表示?
根據(jù)公式計算,上面斜面的機械效率是多少?
(機械效率沒有單位,小于1,常用百分數(shù)表示。)
師:同學們,剛才我們知道上面斜面的機械效率,任何斜面的機械效率都一樣嗎?請同學們再來觀察用斜面推物體的情景。
下面我們探究斜面的機械效率(板書探究:斜面的機械效率。)
通過觀察上面用斜面推物體的情景,對斜面的機械效率你能提出什么問題?
提出問題。
(斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有什么關系?斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有什么關系?……)