《功与机械效率》导学案-2023-2024学年科学华东师大版2012

《功与机械效率》导学案第一课时一、导学目标1.了解功的概念及计算方法；2.掌握机械效率的定义和计算方法；3.能够应用功和机械效率的知识解决实际问题。二、导学内容1.功的概念及计算方法1.1功的定义：在物理学中，功是一个用来描述力在物体上产生的效果的物理量。1.2功的计算公式：功（W）=力（F）×位移（s）×cosθ；1.3功的单位：焦耳（J）。2.机械效率的定义和计算方法2.1机械效率的定义：机械效率是指在机械装置中用来表示能量损失率的度量。2.2机械效率的计算公式：机械效率（η）=机械工作输出÷机械工作输入；2.3机械效率的取值范围：0≤η≤1。三、导学步骤1.讲解功的概念及计算方法1.1引导学生思考：什么是功？为什么力和位移的乘积可以表示功？1.2通过实例解释功的计算方法：假设一个物体受到一个力10N，位移为5m，力的方向和位移方向之间的夹角为30°，求该力对物体所做的功。1.3让学生自己尝试计算其他实例中的功。2.讲解机械效率的定义和计算方法2.1引导学生思考：什么是机械效率？为什么机械效率的取值范围在0到1之间？2.2通过实例解释机械效率的计算方法：假设一个机械装置的工作输入为100J，工作输出为80J，求该机械装置的机械效率。2.3让学生自己尝试计算其他实例中的机械效率。3.解决实际问题3.1给出一个实际问题：某个机械装置的机械效率为0.8，工作输入为500J，求该机械装置的工作输出。3.2让学生自己尝试解决该问题，并进行讨论。四、导学总结通过本次导学，我们了解了功的概念及计算方法，掌握了机械效率的定义和计算方法，并能够应用这些知识解决实际问题。在学习过程中，要注重理论与实践相结合，通过实例的练习提高对知识的理解和运用能力。希望同学们能够认真学习，掌握好功与机械效率的知识，为今后的学习打下坚实的基础。第二课时一、导学目标：1.理解功的概念，掌握功的计算公式；2.熟练运用机械效率的概念，能够计算机械效率；3.能够应用功和机械效率的知识解决实际问题。二、导学内容：1.功的概念及计算公式；2.机械效率的概念及计算方法；3.实际问题的解决方法。三、导学过程：1.引入问题：请同学们思考一下，什么是功？功的计算公式是什么？什么是机械效率？如何计算机械效率？有什么应用场景？2.学习内容：（1）功的概念：功是力在物体上做的功，通常用W表示。计算公式为：$W=F\timess\times\cos\theta$。（2）机械效率的概念：机械效率是指机械所做的有效功和输入功之比，通常用η表示。计算公式为：$η=\frac{输出功}{输入功}\times100\%$。3.练习题目：（1）一个力为20N的物体，向前推了10m，物体沿力的方向做功多少？（2）一个机器的输出功为200J，输入功为250J，求机械效率。（3）某机器每小时输出功为5000J，输入功为6000J，求机械效率。4.解题方法：（1）根据公式$W=F\timess\times\cos\theta$，代入数据计算出结果；（2）根据公式$η=\frac{输出功}{输入功}\times100\%$，代入数据计算出结果。5.实际应用：通过以上的知识，我们可以计算出机器的工作效率，帮助企业提高生产效率，降低成本，提高利润。四、课后作业：1.完成课堂上的练习题目；2.找出一些实际应用中的问题，尝试用功和机械效率的知识进行求解；3.思考一下，提高机械效率的方法有哪些，如何在生活中应用这些方法。五、拓展延伸：1.了解更多有关功和机械效率的知识，拓展应用范围；2.实地考察某些机器设备的机械效率