如何提高机械效率教学设计粤沪版教案

1、13.3如何提高机械效率教案三维教学目标：1、知识与技能知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算，会测算滑轮组的机械效率。知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。2过程与方法（ 1）根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题（ 2） 经历测算滑轮组机械效率的过程，学习测算简单机械效率的方法。3情感态度与价值观通过学习“效率”的概念，增强节约意识，提高对科学发展观的认识。教学重点：1 、机械效率的概念。2、测滑轮组的机械效率。教学难点：1 、分析有用功、额外功。2、 根据实验数据分析、归纳科学规律。教学器材：学生分组

2、实验器材：两个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组、铁架台、弹簧测力计、若干个钩码、刻度尺。教学方法：讨论、实验探究为主。教学过程：一、直接引入现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率。我们使用机械也要讲效率。那么，什么是机械效率呢？下面我们就来研究这个问题。二、新课教学（一）什么是有用功与额外功1 、 “活动 1 ”分析有用功和额外功。用多媒体展示滑轮组提升重物和挖掘机挖掘泥土的场景，让学生如同身临其境。并引导学生回答下列问题：在这两个情景中，力对哪些物体做了功？哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？学生经过思考、讨论，可以答出：对于教材图1

3、3-16a ，拉力对滑轮组做功时，拉力对重物、动滑轮、绳子以及克服各部分之间的摩擦力都做了功；其中，提升重物做的功是我们需要的功，对动滑轮、绳子以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。对于教材图13-16b ：挖掘机对泥土、挖斗以及克服各部件之间的摩擦力都做了功；其中， 提升泥土所做的功是我们需要的功，对挖斗以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。在学生回答的基础上，教师给出提升物体时， “有用功”、 “额外功”及“总功”的含义：有用功（W 有用 ） ：克服物体的重力所做的功。额外功（W 额外 ） ：克服机械自身的重力和摩擦力所做的功。总功（W总）：有用功和额外功的总和，即

4、W=Wai+W额外。然后向学生指出：在实际用机械做功时，总功也等于动力对机械做的功。为了检验学习效果，可让学生分析下列情况中的有用功、额外功、 总功， 并说明这样分析的理由：用桶从井中提水。（答：目的是把水提上来，所以提升水做的功是有用功，对水桶做的功是额外功，对水和水桶做的功是总功。）桶掉到井里，把桶从井中捞起。（答：目的是把水桶捞上来，所以对水桶做的功是有用功，对水做的功是额外功，对水桶和水做的功是总功。）用水桶把水提到楼上去。（答：目的是把水提到楼上，所以对水做的功是有用功，对水桶和人所做的功是额外功，对水、水桶和人做的功是总功。）1 、提出问题：功的原理告诉我们：使用机械不能省功。那么

5、使用机械时所做的功是否百分之百都是我们需要的呢？2、有用功、额外功、总功的概念。有用功：把完成某项任务时有实用价值的功，叫做有用功。额外功：把无实用价值而又不得不做的功，叫做额外功。总功：有用功和额外功之和是总功。3、做课文第46 页“活动1 ”分析有用功和额外功。教师提出一些问题，引导学生分析、讨论与交流。（1）分析图1212 （a）中哪些功是我们需要的？哪些是我们不得不额外 做的功？观察课文图12 12（ a） ：为了省力，人们用滑轮组将重为80N 的重物提起 1m。问题：用滑轮组提起重物的目的是什么？拉力所提升是否只有重物？哪些功是有用功？哪些功有额外功？（2）分析图12-12 （b）中

6、哪些功是我们需要的？哪些是我们不得不额外 做的功？观察课文图12 12（ b） ：为了省力，利用挖掘机挖掘、搬运泥土。问题：挖掘机工作时除了挖掘、搬运泥土做功外，还做了哪些功？哪些是有用功？哪些是额外功？4、老师小结：从以上分析我们看到：使用机械时所做的功不可能百分之百都是有实用价值的功，无实用价值而又不得不做的功总是存在的。问题：使用机械做功时，是有用功多些好？还是额外功多些好？（二）什么是机械效率1 、教师：人们使用各种机械时，总希望额外功做得少些，即有用功在总功中所占的份额大些，有用功在总功中所占的份额比例，在物理学中用机械效率来表示，各种机械的机械效率越高，所做的有用功越接近总功，能量

7、浪费就越少。其实在我们的学习、生活、 工作等方方面面都要注意提高效率，这样有利于提高学习成绩、生活质量、工作成就。2、机械效率用希腊字母表示。 （W有用/W总）X 100%3、思考：任何机械效率总小于1，这是为什么？由于使用机械时总会不得不做一些额外功，所以机械效率必然小于1。（三）测算滑轮组的机械效率1、根据课文第47页图12-14选取器材：两个定滑轮、两个动滑轮组成的 滑轮组、铁架台、弹簧测力计、若干个钩码、刻度尺。2、根据“活动1”对“用滑轮组提起重物”的事例分析结果，思考测算滑轮组机械效率，需要测量哪些物理量？怎样测量？3、引导学生设计记录表格。4、进行实验。在教师指导下学生分组进行实

8、验，各实验小组同学分工协作，用不同质量的钩码进行两组实验，每组实验进行两次。5、分析、处理实验数据，得出结论：根据实验得到的数据，计算各次实验中的有用功、总功和机械效率。比较滑 轮组提升不同的重物时机械效率是否相同？结论：同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高。6、问题：为什么同一滑轮组， 提起的物体越重，滑轮组的机械效率就越高？讨论：滑轮组提起不同重物时， 随重物上升的动滑轮的重不变， 提升同样的 高度，克服动滑轮做的额外功不变， 而有用功则随提起的重物重量增加， 所占的 份额就相对增大，有用功所占的份额越大，滑轮组的机械效率就越高。7、让学生提出猜想，同一滑轮组的机械效率除了跟提

9、起的物重有关外，还 可能与什么因素有关？三、课堂小结：请学生回答问题：1、为什么要引入机械效率？怎样表示机械效率？2、做过“测算滑轮组机械效率”的实验后，你认为提高滑轮组机械效率有 哪些可行的措施？四、课堂练习1、在物理学中，把完成某项任务时有 的功，叫做有用功；把的功，叫做额外功。 叫做总功。2、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出了下列假设：（1）滑轮组机械效率可能与滑轮组重有关。（2）滑轮组机械高低可能与被提升物重有关。（3）滑轮组机械效率可能与物体提升高度有关。（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来证明提出的假设，则该实验验证的假设是（）A、（1） B 、 C 、（3）D、（4）五、布置作业：课文第48页自我评价与作业第 1、2、3、4题。板书设计：13.3如何提高滑轮组的机械效率一、什么是有用功、额外功有用功：把完成某