《机械效率》教案 (市一等奖) 八下物理教案

机械效率

—新授课

★整体设计说明★

本课由传说故事引出问题，通过生活中的问题引出机械效率，再来解决生活中的问题，

设计实验探究滑轮组的机械效率跟哪些因素有关。这样不但充分表达的物理源于生活而用于

生活的特点，而且还能很好吸引住学生的注意力，教学目标也自然能到达了。

★教材分析★

机械效率是衡量机械性能的重要指标，也是学习其他效率，如热机效率的根底，具有十

分重要的现实意义。本节由“有用功和额外功〞和“机械效率〞两局部构成，其中机械效率

是本节重点。测量滑轮组的机械效率是本节的难点。

★教法建议★

教学中要通过实例仔细分析有用功、额外功和总功，以便学生真正认识机械效率的含义。

要组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，

既能激发他们的学习兴趣，又能增加实践体验。可以让学生课后收集有关机械使用历史开展

的资料，通过汇报、讨论、交流等多种形式，认识机械的使用对社会开展的作用，表达“注

意学科渗透，关心科技开展〞的课程理念。

★学情分析★

学生在之前的学习中已对“功〞有一定的认识，并且在日常生活、学习中也体会到“效

率〞的问题，为这节教学的开展和知识的理解奠定一定的根底。

★学法引导★

放手让学生动手做实验，认真观察，同时深入思考，然后小组同学之间相互讨论交流，

归纳总结。这样来学习，既满足了学生的好奇心，也锻炼了动手能力、沟通能力，自然也加

深了对内容的理解。

★三维目标★

1．知识与技能

〔1〕能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。

〔2〕能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。能利用机械效率的公式进行

简单的计算。

〔3〕通过实验了解滑轮组机械效率的上下与物体重力的大小有关。

2．过程和方法

〔1〕通过参与测滑轮组机械效率的活动，使学生加深对有用功、额外功和总功的认识。

〔2〕学习拟定简单的科学探究方案和实验方案。

3．情感、态度与价值观

〔1〕激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生发现问题、提出问题和解决

问题的能力。

〔2〕在教学活动中培养学生与他人合作的意识。

★重点难点★

重点：理解机械效率

难点：测量滑轮组的机械效率

★课时安排★

1课时

★教学过程★

一、新课引入〔约1分钟〕

投影，教师引导学生观察的同时提问。

教师：这篇传说故事告诉我们什么？

学生：这位宰相很聪明。

教师：他为什么聪明呢？

学生甲：他借皇帝的手惩治伙计。

学生乙：他让伙计浪费了好多力气。

学生丙：伙计们做了很多无用功。

【设计意图】通过传说故事，激发学生兴趣，引发学生的思考，通过学生讨论相互启发，

引出本节课的主题。

二、新课讲解

1．有用功、额外功和总功〔约5分钟〕

投影，提出问题：有什么方法将教室门口的沙子运上教学楼3楼？那种方法较好？〔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〕

教师：这里提供一些器材和相关的数据，请同学们讨论一下用哪种方法好？

教师：在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？

学生：对沙、桶、袋、人、动滑轮做了功。

教师：无论他采取哪种方法都必须做的功是什么？

学生：对沙做功。

教师：使用机械时对人们有用的功我们叫有用功。

教师：在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？

学生：对桶做功。

学生：对动滑轮做功。

学生：对人和口袋做功。

教师：人们不需要但又不得不做的功我们叫额外功。

教师：有用功与额外功的总和我们叫总功。

【设计意图】让学生开动脑筋，调动学生学习积极性，培养分析能力，开阔他们的视野。

2．机械效率〔约15分钟〕

①机械效率的引出〔约6分钟〕

【分组讨论】

方案一〔直接用桶提〕：有用功600J；额外功2520J；总功3120J。

方案二〔用动滑轮和桶〕：有用功600J；额外功180J；总功780J。

方案三〔用动滑轮和袋〕：有用功600J；额外功90J；总功690J。

教师：在这三种方法中，哪一种方法有用功跟总功的比值大？

学生：方案三〔用动滑轮和袋〕。

教师：方案三〔用动滑轮和袋〕做的额外功最少。

教师：有用功跟总功的比值越大，我们就说机械效率高。

公式：η=W/W

有用总

【设计意图】通过学生讨论、思考、比拟、分析引出机械效率。并通过实例帮助学生理

解有用功、额外功、总功概念。表达从生活走向物理的课标理念。

②机械效率的特点〔约4分钟〕

教师：机械效率在数值上有什么特点。

学生：机械效率没有单位，总小于1。

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)

学生：机械效率常用百分数表示。

教师：不同机械的效率可能不同，同样的机械在不同的状况下效率也不尽相同。

机械的效率越高，越能发挥机械设备的作用。你有哪些方法提高机械的效率？

〔学生讨论交流总结〕

学生：改良结构，使之更合理、更轻巧。

学生：经常保养，定时润滑。

教师：机械效率的上下对我们有重要的现实意义，所以我们经常要了解机械的效率。请

看下面这台机械。

【设计意图】通过小组间学生的讨论来进一步理解机械效率的概念，知道机械效率是机

械性能的重要标志之一，理解机械效率在数值上的特点。

③机械效率的计算〔约5分钟〕

投影例题

起重机把重力为4×103×104J，起重机的机械效率是多少？

教师：根据刚刚所学试一试〔学生小组相互讨论交流，得出答案〕

【设计意图】通过提出问题，意在练习机械效率公式的应用、使学生加深认识有用功、

和总功的概念。并且提升学生的交流能力，口头表达能力。

3.【实验探究】滑轮组的机械效率跟哪些因素有关？〔约10分钟〕

教师:今天我们主要探究相同滑轮组的机械效率跟物体的重力有什么关系？

学生：重力越大，机械效率越高。

学生：重力越小，机械效率越高。

教师：意见不一致，我们利用实验来探究相同滑轮组的机械效率跟物体的重力到底有什

么关系？

教师：实验中需要什么测量工具，要测量那些物理量？

学生：用弹簧测力计测分别测出：钩码重力G、拉力F

用刻度尺分别测出距离S、高度h

教师：怎么计算有用功、总功？请写出表达式。

学生：W＝Gh；W＝FS

有用总

教师：实验原理是什么？

学生：η＝W/W＝Gh/FS

有用总

教师：测量过程中应注意什么？

学生：①要匀速拉动物体。②拉力方向应竖直。

教师：如何读数？

学生：眼睛要紧随测力计且示数稳定时读数，视线与指针指示位置垂直。及时记录数据。

投影

学生分组探究，教师巡回指导，了解学情，调节教学。

展示学生的实验数据〔2-3组代表〕

小组内分析数据，归纳总结

全班交流实验结论：

次数钩码所受提升高度拉力F/N绳端移动有用功总功W/J机械效率

总

重力G/Nh/m的距离W/Jη

有用

s/m

1

2

3

【设计意图】让学生学习测量滑轮组的机械效率通过实验加深对机械效率的理解。培养

学生探究能力，提高学生的创新思维能力。培养学生分析数据，归纳概括能力。

三、课堂小结〔约2分钟〕

让学生归纳本节课学到的知识。

四、课堂例题〔约3分钟〕

投影

1．关于机械效率，以下说法中正确的选项是〔〕

A．做功越多机械效率越高

B．实际生产中，使用机械比不使用机械做功的效率高

C．使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，那么，机械的效率是百

分之百

D．有用功与总功的比值越大，机械效率越小。

2．用一个动滑轮，把600N的重物匀速提高1m，拉力为400N，以下说法正确的选项

是〔〕

A．拉力做的总功为800J

B．拉力做的有用功为400J

C．动滑轮的机械效率为60%

D．动滑轮的机械效率为67%

〔两道例题，让学生快速思考答复，老师做适当点评〕

五、达标测试〔约8分钟〕学案

让学生在规定时间内单独完成达标测试的8道题，对学生错误的题目进行讲解。

六、布置作业(约1分钟)

完成课后作业题

【设计意图】通过学生自己归纳和总结，以及达标测试演练、课后作用等方式，是运用

不同的手段来考核评价学生这节课所学的知识技能与思想方法的掌握情况。

★板书设计★

机械效率

W

公式＝有用

定义W

有用功总

人们使用机械做功总功机械效率通常用百分数表示

总小于1

额外功

提高机械效率的意义和方法

★教学反思★

本节课是在新课程理念的指导下实施的课堂教学，教学力求以学生的开展为本，努力创设“和

谐、平等、探究合作〞的教学情境，倡导课程不只是知识的载体，也是教师和学生共同探求

新知识的过程，教学不只是单纯的教与学，而是师生共同寻求开展的过程。

第二课时

★整体设计说明★

本节课由生活中常见的力学现象引出力是什么的问题。然后根据力的作用效果来进一步

认识力，明确力不能离开物体而存在。通过列举日常生活中的例子明确力的作用是相互的，

施力物体同时也是受力物体。最后介绍力的三要素，明确力的作用效果与力的三要素有关。

★教材分析★

本节课由力的概念、力的作用效果、力的三要素、力的示意图以及力的作用是相互的这

五局部组成。这些内容是初中力学的根底，为后面的学习做了铺垫，重要性可见一斑。

★教法建议★

本节课的内容丰富，力是一个很抽象的概念，教材强调从力的作用效果去认识力、感受

力，从而使抽象的问题具体化。因此要围绕“力的作用效果〞这个中心组织教学。同时，让

学生根据所熟知的生活中的事实，列举相关实例，充分利用学生的感受和体验去上好这节课。

★学情分析★

力学教材中很多内容学生已具有比拟丰富的感性认识，这对教学是有利的。但实践又证

明，学生在学习力学时，头脑中存在着较多的先入为主的错误认识，特别是关于力的概念以

及力和运动之间的关系，如：1．只有有生命的人或动物才能施加力，或认为只有某些物体

才能施力；2．力的作用是单方面的，如认为“地球吸引人，人不吸引地球〞；3．相互接触

的物体间才有力的作用；4．只有在力的作用下，物体才能运动等。这些已具有的“经验〞

在教学中会干扰学生形成正确的概念，再加上初中学生的辨识能力及抽象思维能力相对薄

弱，也给力的概念的形成带来了一定的困难。

★学法指导★

阅读法、事例法，学生结合了生活经验后会有大量的关于力的作用效果的例子，所以完

全可以通过学生举出例子来进行分析进而推出力的三要素，并结合光线的处理得出力的示意

图这一处理抽象概念的方法。力学的知识看似比拟容易掌握，但在解决实际问题的时候总是

会出现一些小的失误，因此在学生学习的过程中要培养学生自己动手发现问题和解决问题的

能力。

★三维目标★

1．知识与技能

〔1〕知道力是一个物体对另一个物体的作用。

〔2〕知道力的单位是牛顿N。

〔3〕知道物体间力的作用是相互的。

〔4〕知道力可以使物体发生形变．也可能使物体的运动状态发生改变。

〔5〕知道力的三要素。

2．过程与方法

〔1〕通过观察实验．录像或图片等能简单描述出所观察到的物理现象的主要特征从而

对力形成初步认识。

〔2〕通过活动和生活经验感受力的作用效果感受力的作用是相互的并能解释有关现象。

〔3〕通过探究活动感悟影响力作用效果显著的因素。

3．情感态度与价值观

〔1〕通过观察活动培养学生乐于探索科学中的物理学道理乐于参与观察、实验等科学

实践活动。

〔2〕通过作力的图示，培养学生严谨、标准的科学态度。

★重点难点★

重点：力的概念。

难点：〔1〕形成力的概念时寻求现象的共性；〔2〕物体间的作用是相互。

★课时安排★

1课时。

★教学过程★

一、新课引入

我们在这一章中要学习一个新的物理概念——力。力是日常生活和工农业生产中常用的

一个概念，也是物理学中一个重要的概念。这一章我们就来学习有关力的一些知识。

教师：同学们，我们先做一个游戏，两人一组，做扳手腕活动。

学生：两人一组，做扳手腕活动。

教师：做完活动后，赢的一方请站起来；同学观察一下，这些同学有什么体征呢？

学生：个头较高，身体较壮。

教师：在生活中，我们说一个人个头较高，身体较壮，侧面反映这个人的一个什么特征？

学生：“劲〞大。

教师：生活中我们所说的“劲〞大，实质上就是我们物理上的力，那么在物理学中力到

底是什么呢？请同学们观察和讨论下课本上的图片。列举生活中的事例。

学生：起重机，汽车等。

教师：这几幅图中我们可以看到人可以通过推、拉、举、压对物体产生力的作用，那么

其他物体能否产生同样的效果呢？那么这节课我们就来研究这些我们日常生活中常见的现

象。

二、新课讲解

1．力是什么

教师：结合上面的事例，我们分析下要产生力，至少需要几个物体？

学生：需要两个物体。

教师：而在物理学上，我们把推、拉、举、压等称为作用。下面请同学们总结下力是什

么？

学生：在物理学中，力是物体对物体的作用。

教师：那么我们如何来区分两个物体呢？

学生：一个是施力物体，另一个是受力物体。

2．力的作用是相互的

教师：下面我们来做几个小实验，用力敲桌子，小车的作用，站在滑板上推墙。通过这

些小实验我们发现什么？

学生：物体间力的作用是相互的。即：甲对乙物体施力时，乙物体同时也对甲物体施力

〔这两个力的大小相等，方向相反，且在同一直线上〕。一个物体既是施力物体也是受力物

体。

3．力的作用效果

教师：请同学们观察体育运动中的射箭、跳水、撑高跳高，同学们发现了什么？

学生：我们发现弓、跳板和撑杆发生了形变。所以力可以改变物体的形状。

教师：踢球的时候，我们经常发现球由静止变运动，由运动变静止，头球攻门时还改变

了球的运动方向。这些都说明了力能改变物体的运动状态。所以，力的作用效果是：改变物

体的形状和改变物体的运动状态。下面请同学们举一些生活中力的作用效果的例子。

学生：发点球、下落的物体撞在地面上、下落的物体越来越快、足球在草地上越滚越慢、

乒乓球遇到球拍反弹回来。

4．力的三要素

教师：力的作用效果与哪些因素有关呢？下面我们来做个推门的游戏。首先在门的同一

点上用大小不同的力沿方向推门，同学们感觉下两种情况下力的作用效果有什么不同。其次

在门的同一点用大小相同的力沿不同方向推门，发现此时力的作用效果怎样。再次在门的不

同点用同样大小的力沿相同方向推门，发现力的作用效果有什么不同。

学生：通过以上演示实验，我们发现当力的大小、方向和作用点改变