初中物理第六节 机械效率教学设计及反思

9.6 机械效率

教学目标

1.知识与能力

1、了解什么是有用功、额外功、总功。

2、理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。

3、知道提高机械效率的意义和主要方法。

2.过程与方法

1、从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。

2、经历测量机械效率的过程，通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。动手实验，通过对数据的分析发现规律。

3.情感态度与价值观

1、让学生关注生产、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，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

教学重难点

重点

1、能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功。

2、理解机械效率的概念，会利用公式η＝W有／W总进行有关计算。

难点

会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法。

教学过程

一、目标认同：

1、了解什么是有用功、额外功、总功。

2、理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。

3、知道提高机械效率的意义和主要方法。

导入：

老师先用一大桶装满沙子，沙子上面放上课本，把桶放在课室门口，上课后故意让两名学生帮忙抬进来。教师拿了课本后，告诉学生这桶沙子暂时不用，又让两名学生抬出门口。

二、自主学习：

1、有用功、额外功和总功

（1）提出问题：有什么办法将课室门口的沙子运上教学楼顶楼？那种办法较好？（直接拿着桶从楼梯走上去、用动滑轮、定滑轮拉上去、用袋子装着直接从   

上面吊上去等）

（2）探究实验：让学生用评选出的几个可行方案（用动滑轮、定滑轮拉上去、用袋子装着直接从上面吊上去等），测出将沙子(G=10N)提高(h=1m)所做的功。

向学生提供探究器材：弹簧测力计、铁架台、刻度尺、滑轮、细绳、10N沙子、小桶、塑料袋，并要求学生以小组为单位，测量选出的部分方案中所需做的功W2（测量所需的拉力F和拉力通过的距离s，再用公式W2=Fs求出）。

（3）引导学生分析、比较各个方案所做的功(W2=Fs)跟需要对沙子做的功（W1=Gh=10J），通过比较数据了解使用机械做功比需要做的功要大 ，从

而引出有用功的概念。

（4）通过分析W2和W1的差别，引导学生分析其中原因(对桶、滑轮做功；克服摩擦做功等) ，从而引入额外功和总功的概念。

（5）思考：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？

2、机械效率

（1）结合课前的情景和探究实验中的数据，并在有用功、总功的基础上算出各种办法中有用功在总功中占的百分比，从而引入机械效率的概念（有用功跟总功的比值）、公式（η=W有用/W总）。教师并指出：机械效率没有单位；通常用百分数表示。

（2）教师引导学生讨论机械效率可不可能等于或大于1(有用功总小于总功，所以机械效率总小于1)。

（3）练习：

①某起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？

②起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是34000J

起重机的机械效率是多少？

（4）向学生介绍一些机械的机械效率：

起重机：40%－50%；滑轮组：50%－70%；抽水机：50%－80%

柴油机：28%－40%

3、探究 ：斜面的机械效率

（1）先让学生猜想：使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？

（2）学生自主探究：斜面的机械效率

提供器材：斜面、方木块、刻度尺、弹簧测力计、毛巾、棉布、砝码。

要求：小组讨论，设计实验的方案。选择桌面上的器材进行实验。

（3）分析实验数据，能得出什么结论？猜想得到证实了吗？(根据数据分析省力的情况和机械效率高低的问题)

（4）教师帮助学生总结影响斜面的机械效率的因素，并引导学生讨论提高机械效率的方法。

4、提高机械效率

（1）提高机械效率的意义：减少能耗，降低生产成本。

（2）引导学生从理论到实际，分析提高机械效率的方法。指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。（改进机械结构，对机械经常保养，减小摩擦等）

三、合作学习：

由学生自由发言，主要谈在本次实验中的操作上的失误，设计上的失误，改

进和完善的方法，得到的启示等。 学生实验成功了固然可喜，但失败了也并不可怕，失败了只要找出了失败的原因也是一种成功，所以评估交流是在探究活动结束后必不可少的一个过程。把别人的成功作为一种收获，把别人的失败作为一种教训，为在以后的实验探究中少出现或不出现类似的失误打下基础。

板书设计

9.6  机械效率

1.有用功：我们所需要的功。

额外功：对于额外负担所不得不做的功。

　总功：有用功与额外功。

2.机械效率：有用功与总功之比公式没有单位，小于1，常用百分数表示。

3.探究：斜面的机械效率