機械效率教學(xué)設計
我們生活的社會(huì )是一個(gè)現代化的社會(huì )，是講效率的社會(huì )，時(shí)時(shí)、事事、處處都要求高效率。下面，小編為大家分享機械效率教學(xué)設計，希望對大家有所幫助!
【教學(xué)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(guān)系。
2、理解機械效率的概念，并能計算簡(jiǎn)單機械的效率。
3、培養學(xué)生對任何事情都要注意“效率”的科學(xué)態(tài)度。
過(guò)程與方法：
通過(guò)參與探究斜面機械效率的活動(dòng)，使學(xué)生加深對有用功、額外功和總功的認識;學(xué)習擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計劃和實(shí)驗方案。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)：
1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和對科學(xué)的求知欲望，培養學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2.在教學(xué)活動(dòng)中培養學(xué)生與他人合作的意識。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
重點(diǎn)：知道有用功、額外功和總功。
難點(diǎn)：測量簡(jiǎn)單機械的機械效率。
【教學(xué)儀器】
電腦教學(xué)平臺一套，滑輪組、鐵架臺、彈簧秤、刻度尺、相同木塊和細線(xiàn)各20件。
【教學(xué)過(guò)程】
一、引入有用功、額外功、總功
師：我們學(xué)校旁有一座私人住宅正在建造中，現在需把100N重的砂子運到6m高的樓上。在投影儀上映出下圖：引導學(xué)生先觀(guān)察圖片，一分鐘后，教師：你們體會(huì )到了什么呢?
學(xué)生：第三種方法最省力。
教師：如果從功的角度看這個(gè)問(wèn)題會(huì )怎樣呢?
首先，讓學(xué)生一起分析，這三種工作方式有一個(gè)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(wù)，同學(xué)們計算一下，單純完成此任務(wù)，需要做多少功呢?
根據學(xué)生的計算結果，板書(shū)：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(xué)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(cháng)度嗎?提示學(xué)生：在力的方向上移動(dòng)的距離，可以分解成先水平移動(dòng)不做功，再豎直升高做功。困惑二：人的體重該不該算上?)
學(xué)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(jiàn)第三種方式最好。
設計意圖：充分利用課本資源，讓學(xué)生通過(guò)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(wú)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(shí)，還不得不對桶和動(dòng)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(méi)有用，但又不得不做的功，是額外功。
板書(shū)：
(一)有用功、額外功、總功
有用功：在工作時(shí)，對人們有用的功。
額外功：在工作時(shí)，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(shí)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(shí)，撈上來(lái)的桶帶有一些水，這時(shí)對桶做的功是 功，對水做的功是功。
設計意圖：首先通過(guò)搬沙子明確“有用功、額外功、總功”，然后通過(guò)典型習題練習讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉三個(gè)概念。
二、引入機械效率
1、學(xué)生分組實(shí)驗(共20個(gè)小組，分2個(gè)內容，每10個(gè)小組做1個(gè)內容，2個(gè)實(shí)驗并進(jìn)。)
測定：把重G=1.5N的木塊，提高到h=0.2m的高度時(shí)，
�、偻ㄟ^(guò)一定一動(dòng)滑輪組所做的有用功、總功。
�、谕ㄟ^(guò)兩定兩動(dòng)滑輪組所做的有用功、總功。
每個(gè)實(shí)驗的記錄結果選1～2組，在投影儀上映出進(jìn)行分析。
設計意圖：通過(guò)做實(shí)驗，既能增強學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力，同時(shí)又為引出機械效率做好鋪墊。
2、討論與分析
教師提問(wèn)：(1)有沒(méi)有一種簡(jiǎn)單機械只做有用功，不做額外功?
學(xué)生回答：(沒(méi)有)
教師提問(wèn)：(2)使用不同的簡(jiǎn)單機械做功，完成相同的有用功時(shí)，所做的總功是否相同?這說(shuō)明什么?
學(xué)生回答：(不同)(這說(shuō)明額外功不同)
教師提問(wèn)：(3)額外功在總功中占的比例越多越好，還是越少越好?
學(xué)生回答：(越少越好)
教師提問(wèn)：一定的總功中，額外功少意味著(zhù)什么?
學(xué)生回答：有用功多。
教師提問(wèn)：在使用機械時(shí)我們最關(guān)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(gè)新的物理量，叫做機械效率。
板書(shū)：
(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(shū)：
(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(xué)生分組實(shí)驗中所用的簡(jiǎn)單機械效率。
師：由計算結果推知。
板書(shū)：
(四)機械效率η是個(gè)百分數，一定小于100%，沒(méi)有單位。
三、小結
師：以上我們討論了機械的效率，其實(shí)在日常的生產(chǎn)、生活中，“效率”的含義很廣泛。我們做任何事情都有一個(gè)效率問(wèn)題。我們生活的社會(huì )是一個(gè)現代化的社會(huì )，是講效率的社會(huì )，時(shí)時(shí)、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(xué)習中，也應注意學(xué)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(xué)習效率進(jìn)行類(lèi)比，促進(jìn)學(xué)生理解概念，同時(shí)還滲透學(xué)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(wèn)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(guò)對上述問(wèn)題的討論，使學(xué)生能初步區別功、功率、機械效率這三個(gè)不同的物理概念，從而對全章的知識形成一個(gè)系統的知識體系。
五、布置作業(yè)
1、認真復習課文。
2、預習下節教材，做好分組實(shí)驗準備。
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