《機械效率》教學(xué)設計
一、教材分析
1、本節內容不僅屬于《機械與人》章節的重點(diǎn)重要內容，同時(shí)也是整個(gè)八年級（初二）物理學(xué)習的集大成章節。其內容包含本章節機械功能特點(diǎn)、功、功率等相關(guān)知識，還囊括了多種受力分析、判斷和物體運動(dòng)、平衡等眾多知識�？梢赃@樣說(shuō)，本節內容基本上把一本書(shū)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課。
2、本節課不僅學(xué)習新的物理概念“機械效率”，能夠對于機械效率進(jìn)行分析和計算，而且還需要讓學(xué)生能夠在學(xué)習和生活當中真正的理解”效率”的切實(shí)意義，能夠在生產(chǎn)實(shí)際中解決實(shí)際問(wèn)題，達到人文和科學(xué)的高度結合。
3、本節內容基本上可以認為是8年級物理學(xué)習一年以來(lái)的收關(guān)之課，通過(guò)本節的學(xué)習能夠把學(xué)生對于物理學(xué)科的認識和理解水平提升一定的層次和高度。
4、本節教學(xué)不能停留在簡(jiǎn)單的理論分析上，更重要的是結合實(shí)驗讓學(xué)生真切的理解機械效率的意義�？简瀸W(xué)生的實(shí)驗探究，創(chuàng )造性、歸納總結、團隊合作等多方面的能力。
二、學(xué)生分析
通過(guò)一年以來(lái)的學(xué)習，同學(xué)們儲備了一定量的物理基本知識，掌握了一定的物理學(xué)習方法和具有一定的實(shí)驗、實(shí)踐方法和能力。大部分同學(xué)能夠適應本節課的基本要求，同時(shí)也應當主意少數同學(xué)學(xué)習能力不足的現象。所以本節課的學(xué)習應當注意以下幾點(diǎn)：
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(xué)生通過(guò)生活來(lái)理解知識，同時(shí)利用知識來(lái)解釋、指導生產(chǎn)、生活。
2、適當的梯度和坡度，照顧不同學(xué)習能力層次的同學(xué)，讓所有同學(xué)都能夠參與學(xué)習和思考，有收獲。
3、讓學(xué)習走向生活，給學(xué)生預留一定的不同難度的課后實(shí)踐探究問(wèn)題，培養實(shí)踐能力。
4、引導學(xué)生進(jìn)行總結和反思，提升知識和能力的高度。
5、根據本地學(xué)生實(shí)際學(xué)習情況，本節內容分為兩部分，兩個(gè)教學(xué)時(shí)進(jìn)行。第一部分讓學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗理解機械效率，能夠對相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析和計算，達到對機械效率的切實(shí)理解，掌握實(shí)驗探究各種機械效率的方法，為下一節實(shí)踐探究各種機械效率做好充分準備。第二部分為實(shí)踐探究課，同學(xué)們應用上節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(jìn)行歸納總結，加深對機械效率的認識理解，同時(shí)能夠利用所掌握和發(fā)現的知識去解決生產(chǎn)生活的實(shí)際問(wèn)題。
三、教學(xué)目標
1、知識和技能目標
�、倮斫庥杏霉�，額外功，總功，以及三者之間的區別、聯(lián)系等關(guān)系。
�、谡莆諜C械效率的意義和計算方法。
�、壅莆胀ㄟ^(guò)實(shí)驗、實(shí)踐探究、測量和分析計算各種機械的機械效率的方法。
2、過(guò)程和方法目標
通過(guò)實(shí)驗采集數據和分析，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(chǎn)。
3、情感和態(tài)度目標：
培養學(xué)生合作的團隊精神，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及理論實(shí)踐相結合，主動(dòng)探究尋求真理的科學(xué)精神。
四、重難點(diǎn)：
重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗探究初步理解機械效率，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的計算分析。
難點(diǎn)：對機械效率深入分析，掌握機械效率的影響因素，能夠區分功、功率、機械效率等容易混淆的概念和意識。掌握實(shí)驗探究機械效率的基本方法。
五、教學(xué)設備和教輔工具
多媒體投影儀、 滑輪、細線(xiàn)、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(diǎn)突出表現：
1、教師成為學(xué)生們學(xué)習的引導者，巧妙和高效的引導學(xué)生發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題，不應該成為知識的灌輸者，甚至教師要學(xué)會(huì )裝“不懂”讓學(xué)生教老師，體現學(xué)生在學(xué)習中的主體地位，培養自我學(xué)習的能力。
2、實(shí)驗、實(shí)踐和理論相結合，首先由生活發(fā)現問(wèn)題，通過(guò)實(shí)驗探究歸納總結，解決問(wèn)題。然后上升到高層次的`理論分析，最后又回歸到生產(chǎn)生活中。切實(shí)的體現物理科技知識教育的價(jià)值和意義。
3、師生之間具有良好的互動(dòng)，教師能夠切實(shí)的掌握學(xué)生對于知識和能力的把握程度，能夠隨機應變，及時(shí)調整教學(xué)方式及內容。
4、巧妙鋪墊，預留學(xué)習內容，為下節實(shí)驗探究做好充分的準備。
七、教學(xué)流程
1、學(xué)生課前預習
2、課堂用簡(jiǎn)明、形象的問(wèn)題引入新課題
3、實(shí)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)，以及下節學(xué)習內容
7、總結
八、教學(xué)詳細環(huán)節以及學(xué)生活動(dòng)
�。ㄒ唬┮胄抡n，簡(jiǎn)單的知識構建
1、讓學(xué)生選擇搬運磚塊的方式引入新課
學(xué)生活動(dòng)：抽點(diǎn)學(xué)生回答，讓其說(shuō)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(shí)所做的功，等于有用功和額外功的總和
學(xué)生活動(dòng)：教師引導示例，利用多媒體展示圖片，學(xué)生分析運送磚頭時(shí)的有用功，額外功、總功。
引導學(xué)生分析：在實(shí)際使用機械的時(shí)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
�、俣x：有用功和總功的比值
�、诒磉_式：
�、壅f(shuō)明：<1>: 數值用百分數表示，沒(méi)有單位
學(xué)生活動(dòng)：翻看書(shū)本，找出答案回答。并且對知識點(diǎn)加強記憶。
�。ǘ⿲�(shí)驗探究，切實(shí)體驗實(shí)際，測量滑輪組的機械效率。
1、向提問(wèn)如何進(jìn)行實(shí)驗體驗和測量滑輪組機械效率機械
學(xué)生活動(dòng)：思考，討論和回答，教師引導
2、學(xué)生分組實(shí)驗，采集數據，分析計算，并且把各組數據公布于黑板之上。教師引導學(xué)生歸納總結，進(jìn)行評估。
后來(lái)改為觀(guān)看我所做的實(shí)驗視頻
�。ㄈ┱n本例題分析處理，明確規范解題格式、方法和要求。
學(xué)生活動(dòng)：抽點(diǎn)學(xué)生分析題目，講解思路。強化解題格式。
�。ㄋ模┥顚哟蔚姆治隼斫鈾C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(zhì)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(xué)生活動(dòng)：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(guān)系
學(xué)生活動(dòng)：討論效率大越大，則說(shuō)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(méi)有任何必然的關(guān)系，只說(shuō)明有用功在總功當中的比例、份額。當控制變量時(shí)，討論相互之間大小關(guān)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別，能否說(shuō)機械效率越大，則功率越大，或者說(shuō)功率越大，效率越大？
兩者從不同的角度來(lái)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(shí)，盡量減少額外功（減小總功）提升相同質(zhì)量的磚頭一定高度
當額外功一定時(shí)，盡量增加有用功
同一個(gè)滑輪組提升重物，盡量增加重物質(zhì)量，好比打的包車(chē)，盡量多座人
當總功一定時(shí)，減小額外功
電動(dòng)機提升重物時(shí)，盡量減少附載物
6實(shí)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！
�。ㄎ澹�、觀(guān)看實(shí)際生產(chǎn)生活中機械的使用，掌握選擇機械的方法
�。�、簡(jiǎn)單習題訓練，檢測知識掌握程度。
�、傧铝嘘P(guān)于機械效率的說(shuō)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
�、跒榱颂岣邫C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
�、奂滓覂膳_機器，甲的機械效率是85%，乙的機械效率是60%，則（ ）
A.相等的時(shí)間內，甲機器所做的功多
B.做同樣多的功，甲機器花的時(shí)間少
C.甲機器比乙機器省力
D.上述說(shuō)法都不對
�、芤换喗M，不記繩重和摩擦，用它來(lái)提升一重為G的貨物時(shí)，其機械效率為80%。若用該滑輪組來(lái)提升一重為2G的貨物時(shí)，其機械效率（ ）
A.大于80%
B.等于80%
C.小于80%
D.無(wú)法確定
�。ㄆ撸┛偨Y本節課學(xué)習內容，引導如何對待生活學(xué)習。多，快、好、省。
�。ò耍┌才畔鹿澖虒W(xué)內容，安排課后作業(yè)。
下節課學(xué)習內容預告及安排：
1.實(shí)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，別且根據猜想設計可行的實(shí)驗驗證方法，提前設計好數據采集表格。
九、課后作業(yè)：
1．用一個(gè)動(dòng)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_(kāi)____，總功為_(kāi)____，這個(gè)滑輪組的機械效率為_(kāi)____，動(dòng)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(xiàn)運動(dòng)，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_(kāi)____N。實(shí)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(jìn)，那么實(shí)際拉力為_(kāi)____N，拉力在 5 s內做的功為_(kāi)____。
3.用500 N的力拉著(zhù)滑輪組繩子的自由端移動(dòng)8 時(shí)，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(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)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(jìn)后與改進(jìn)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(shuō)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(wèn)：此滑輪組應由幾個(gè)定滑輪幾個(gè)動(dòng)滑輪組成？實(shí)際拉繩的力多大？
十、板書(shū)設計：
機械效率
1、有用功：
2、額外功：
3、總功：
4、機械效率：
�、俣x：
�、诒磉_式：
�、劾斫�、強調：
練習題分析，作圖，說(shuō)明，草稿等
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