物理4 机械效率教案

这是一份物理4 机械效率教案，共8页。教案主要包含了课标分析，内容和地位分析，提高机械效率的方法等内容，欢迎下载使用。

教材分析
一、课标分析
结合生活实例认识有用功、额外功和总功,知道机械效率。
二、内容和地位分析
“机械效率”是教科版《物理》(八年级下册)第十一章第4节,之前学生已经进行了有关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,也可以说是对这些内容的综合分析和实际运用。本节课是学好滑轮组机械效率的关键,应引导学生结合实例学习有用功、额外功、总功、机械效率等知识,能进行简单计算,知道机械效率小于1 的原因。“机械效率”一节隶属于能量主题,对于拓展学生的节能意识和综合实践能力有着重要的指导意义。对学生学习和理解热机的效率、炉子的效率、太阳能热水器、电动自行车等能量的利用率和转化率等起着积极作用。
学情分析
由于机械效率的概念涉及“总功”“有用功”“额外功”等概念,而功的概念本身又比较抽象,要区分并理解这些概念,对初中生来说有一定的难度。要想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比较多。
教学目标
1.经过学习,能举例并区分有用功、额外功、总功。
2.知道机械效率,会运用公式进行简单计算。
核心素养
结合生活实例准确地找到有用功和额外功,理解机械效率的意义。
重点难点
重点:理解机械效率的概念,会利用公式进行有关计算。
难点:能找出生活中做功过程中的有用功和额外功。
教学过程
续表
教学反思




第2课时 测量滑轮组的机械效率
教材分析
一、课标分析
通过实验探究影响机械效率的因素,了解提高机械效率的意义和途径。
二、内容和地位分析
本节课是在学生初步掌握机械效率概念后对影响机械效率因素的一节探究课。学生对于效率问题有了一定的认知,但是对于如何增大或减小效率还是比较模糊,本节课让学生分两个环节探究影响机械效率的因素,熟练组装滑轮组的原理。对学生动手和动脑能力都是一次大的提升,对于学习其他机械起到了重要的作用。在培养学生科学探究、逻辑推理、分析归纳能力上都有一定的帮助。这节课也是学生由感性到理性的一个认知过程,对八年级的学生的物理思维的形成起到了举足轻重的作用。
学情分析
已有知识及方法:学生能熟练地辨认有用功和额外功,计算机械效率。能熟练地组装滑轮组,进行滑轮组的受力分析。初步掌握了控制变量法、比较法等实验方法。
未知知识及方法:对影响机械效率大小的因素模糊不清,对实际生活中各种机械的机械效率大小基本上没有了解。对机械效率的计算出错较多。
教学目标
1.通过学习机械效率的影响因素,认识机械效率对于机械设备的重要意义。
2.通过实验,探究机械效率的影响因素
3.实验测量滑轮组的机械效率。
核心素养
了解提高机械效率的意义和途径,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。
重点难点
重点:探究机械效率的影响因素,知道物重和动滑轮重是主要的影响因素。
难点:测量并计算滑轮组的机械效率。
教学过程
续表
续表
教学反思




教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
明明家最近买了一处新楼房,是一单元三楼。他想把洗手间装修一下,需把沙子运上三楼。请同学们根据需要,提出解决这个问题的办法,看看哪个小组选的办法最多最好。
思考问题,回答问题。
创设情景,引出课本“观察”。
环节二:有用功、额外功、总功
1.让学生观察教材第86页图11-4-2,理解三幅图的意思,讨论图中三种不同的方法哪种最好。引导学生分析每种情况下需要做的功。
(1)对谁做的功是我们需要的?
(2)哪部分功是我们不需要,但不得不做的?
(3)一共做的功等于什么?
2.阅读课本第86页,找出有用功、额外功及总功的概念。找出图11-4-2中三种方法中的有用功和额外功,计算三种方法的有用功和额外功。计算总功,填入课本表格。通过表格中的数据,引导学生寻找蕴涵的信息。
发现有用功总小于总功,引出机械效率的概念:物理学中把有用功与总功的比值叫做机械效率。η=W有用W总×100%。
观察思考,分析并回答问题。
阅读课本,找出概念。
独立完成寻找信息。
理解机械效率的概念。
让学生通过图片进行对比,教师引导学生注意桶重和口袋重的不同,学生自己能够总结出哪些是有用的功,哪些是额外的功,进而总结出什么是总功。
巩固加深对有用功、额外功、总功的理解。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:有用功、额外功、总功
引导学生理解:
(1)机械效率通常用百分数表示,是一个没有单位的物理量。
(2)生活中有用功总是小于总功,机械效率(η)总是小于1。
运用公式计算图11-4-2中三种情况下的机械效率。
举例提问,加深理解有用功、额外功、总功的概念。
提问:人用水桶从井中提水,有用功、额外功、总功各是什么?
视学生理解程度可再举几个例子。
运用公式进行简单计算,从各种生活实例中找出有用功、总功、额外功。
引出机械效率的概念并帮助学生理解。
增强学生对于新学公式的理解。
熟练使用公式进行计算。
环节三:例题讲解
例.如图所示,利用一个动滑轮把重为400 N的货物匀速提高2 m,所用的拉力F是 250 N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。
从试题中寻找有用功,总功,额外功,并完成计算。
思考并记录。
根据概念给出公式。强调“η”的书写方式:η=W有用W总×100%。
强调易错点,加深印象。
巩固机械效率的计算。
课堂练习
课堂8分钟
课堂小结
本节课你学到了什么?有哪些收获呢?
板书设计
11.4 机械效率
第1课时 认识机械效率
一、概念
1.有用功W有:对人们有用的功。
2.额外功W额:并非人们需要但又不得不做的功。
3.总功W总:有用功与额外功的和。
4.机械效率η:有用功跟总功的比值。
二、公式:η=W有用W总×100%。
作业布置
《七彩作业》第十一章第4节第1课时
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
复习旧知
提问1:使用动滑轮提升物体时的有用功、额外功、总功分别是什么?
提问2:机械效率的计算方法。
学生能熟练地答出问题后,提出问题:同一个机械的机械效率是不是一定的?
引导学生作出猜想。
进入今天的课题:探究机械效率的影响因素。
学生通过图片,思考并回答问题。
学生猜想,出现两种猜想方案:一定或不一定。
温故而知新,所提问题均是为这节课服务,是测量机械效率必须掌握的内容。
提出矛盾点,使学生带着疑惑解决问题,激发探究欲望。
环节二:新课教学
引导学生制订计划与设计实验。
小组讨论交流得出实验方案。
在小组得到实验方案后,提出新的问题:测量滑轮组机械效率需要测量的物理量有哪些?
引导小组讨论具体的测量步骤,可以由小组代表叙述,然后设计出记录所用表格。对不完善的地方加以完善,强调要匀速缓慢拉动,注意刻度尺的摆放与读数。
引导小组分工合作完成实验,记录数据,对实验过程中的问题进行讨论交流。
小组展示实验成果,共同得到结论:
(1)同一机械机械效率不总是一定的。
(2)机械效率与物重有关,同一滑轮组物重越重,机械效率越大。
提出问题:物重相同时,动滑轮个数不同,机械效率相同吗?
小组合作继续探究,直到得出结论。分析讨论:物重相同时,动滑轮的自重越大,机械效率越低。
学生通过讨论交流制定出实验方案。
选用一定一动滑轮组进行探究,提升物体分别为一个钩码(0.2 N)、两个钩码(0.4 N)、三个钩码(0.6 N)。
测量三次数据,比较数据得到结论。
学生思考并回答需要测量的物理量:物体的重力G、物体升高的高度h、绳子自由端的拉力F、绳子自由端移动的距离s。
让学生按步骤完成实验环节,培养严谨认真的科学态度。
做好测量前的准备,器材实验桌上已经准备好,知道所测物理量及实验步骤,方便后续的实际操作。
通过实验操作锻炼学生动手动脑能力,处理信息能力,分析归纳能力。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:新课教学
议一议:如何提高滑轮组的机械效率?
引导学生总结得到提高效率的途径。
出示具体的措施,帮学生理解机械效率的重要作用。
出示常见机械的机械效率值。
组装如图所示的滑轮组,按上一个探究的步骤完成数据收集和整理归纳过程,得到结论。
通过上边两次探究,思考并回答提高机械效率的途径。
提高机械效率的两条途径:
(1)增大有用功所占的比例,额外功一定时,增加有用功。
(2)减小额外功所占的比例,有用功一定时,减小额外功。
小组讨论,小组代表发言,同学补充,完善实验步骤并设计出实验表格。
按照步骤进行实验,对数据进行收集处理。
通过交流得到实验结论,小组展示实验成果,得出同一滑轮组,物重越重,机械效率越大。
进行猜想二,用不同滑轮组提升相同重物,机械效率是否相同,培养发散能力。
思考并理解。
学生展示发言,锻炼语言表达能力,总结概括能力。
学以致用,让学生感知到物理来源于生活又回归生活的过程,体会物理的作用。
得到结论后让学生归纳出提高机械效率的途径,锻炼学生的知识迁移能力,把知识运用于生活。
环节三:课堂例题
例.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码的总重力为6 N。
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N,若钩码上升的高度为8 cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
认真读题,完成课堂例题,听老师分析例题。
对影响机械效率的因素进行巩固练习,突破难点,找到易错点。
培养学生对已学知识的综合运用能力,提高用知识解决实际问题的能力。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
课堂练习
课堂8分钟
课堂小结
本节课你学到了什么?有哪些收获呢?
板书设计
11.4 机械效率
第2课时 测量滑轮组的机械效率
一、影响因素
1.同一机械机械效率不总是一定的。
2.机械效率与物重有关,同一滑轮组物重越重,机械效率越大。
3.物重相同时,动滑轮的自重越大,机械效率越小。
二、提高机械效率的两条途径
1.增大有用功。
2.减小额外功。
三、提高机械效率的方法
1.减轻机械自身重力。
2.定时润滑,减小摩擦。
3.增加被提起货物的质量。
作业布置
《七彩作业》第十一章第4节第2课时