2023八年级物理下册 第十一章 机械与功第4节 机械效率第2课时 测量滑轮组的机械效率教案 （新版）教科版

2023八年级物理下册第十一章机械与功第4节机械效率第2课时测量滑轮组的机械效率教案（新版）教科版授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：八年级物理下册第十一章机械与功第4节机械效率第2课时测量滑轮组的机械效率

2.教学年级和班级：八年级

3.授课时间：2课时

4.教学时数：90分钟核心素养目标1.理解并掌握滑轮组的工作原理及其机械效率的概念。

2.能够运用实验方法测量滑轮组的机械效率，并能够对实验结果进行分析和解释。

3.培养学生的实验操作能力，提高学生的问题解决能力和科学思维能力。

4.培养学生的团队合作意识和沟通能力，提高学生的实验设计和数据分析能力。教学难点与重点1.教学重点

（1）滑轮组的工作原理：理解滑轮组的构成、工作方式及其动力和阻力的关系。

（2）机械效率的概念：掌握机械效率的定义、计算公式及其物理意义。

（3）实验方法测量滑轮组的机械效率：学会使用实验仪器，掌握测量方法，能够对实验结果进行分析和解释。

（4）提高机械效率的途径：了解提高机械效率的方法，如减小摩擦、减小额外功等。

2.教学难点

（1）滑轮组的工作原理：理解滑轮组中力的传递规律，以及如何根据物重和绳子段数计算力的大小。

（2）机械效率的计算：掌握机械效率的计算公式，理解有用功、总功和额外功之间的关系。

（3）实验操作技巧：掌握实验仪器的使用方法，学会正确测量滑轮组的高度和绳子段数，减小实验误差。

（4）分析实验结果：如何从实验数据中得出滑轮组的机械效率，并能够与理论值进行比较。

（5）提高机械效率的方法：如何根据实验结果和理论分析，提出提高滑轮组机械效率的合理建议。

举例解释：

以滑轮组的工作原理为例，教师可以现场演示滑轮组的工作过程，让学生直观地感受力的传递和大小变化。通过实际操作，学生可以更好地理解滑轮组的工作原理，从而突破这一难点。

在讲解机械效率的计算时，教师可以借助示意图和实际例子，生动地展示有用功、总功和额外功之间的关系。通过具体案例分析，学生可以更容易地掌握机械效率的计算方法，突破计算难点。

针对实验操作技巧这一难点，教师可以先进行示范操作，讲解实验仪器的使用方法和注意事项。在学生实际操作过程中，教师应及时指导，纠正错误，确保学生能够熟练掌握实验操作技巧。

在分析实验结果时，教师可以引导学生运用所学知识，从实验数据中计算出滑轮组的机械效率，并与理论值进行比较。通过讨论和思考，学生可以深入理解实验结果的含义，突破分析难点。

针对提高机械效率的方法这一难点，教师可以引导学生结合实验结果和理论分析，提出改进滑轮组结构或操作方法的合理建议。通过实际操作和验证，学生可以更好地理解提高机械效率的方法，从而突破这一难点。教学方法与手段教学方法：

1.实验法：通过现场演示和让学生亲自动手进行实验，让学生直观地感受滑轮组的工作原理和机械效率的测量过程，提高学生的实践操作能力。

2.问题驱动法：教师提出与滑轮组机械效率相关的问题，引导学生进行思考和讨论，激发学生的学习兴趣和主动性。

3.小组合作法：将学生分成小组，让学生在小组内进行讨论、实验和数据分析，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

教学手段：

1.多媒体演示：利用多媒体课件和视频，生动形象地展示滑轮组的工作原理和机械效率的计算过程，提高学生的理解和记忆效果。

2.教学软件：运用教学软件进行虚拟实验，让学生在电脑上进行滑轮组的模拟操作，增强学生的实践体验和操作技能。

3.互动式教学平台：利用互动式教学平台，教师可以发布学习资源、布置作业和进行在线测试，学生可以进行自主学习和交流讨论，提高教学效果和效率。

4.实验器材：准备滑轮组实验器材，包括滑轮、绳子、重物等，让学生亲自动手进行实验操作，提高学生的实践能力和观察力。

5.数据分析软件：利用数据分析软件，让学生对实验结果进行数据处理和分析，培养学生的数据分析能力和科学思维。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生的学习兴趣，引出本节课的主题。

过程：教师通过展示一个有趣的滑轮组实验视频，引发学生的好奇心，然后提出问题：“你们知道滑轮组是如何工作的吗？它的机械效率又是如何计算的呢？”引导学生思考，进而引入本节课的主题。

2.理论知识讲解（10分钟）

目标：使学生掌握滑轮组的工作原理和机械效率的概念。

过程：教师通过PPT演示和讲解，介绍滑轮组的工作原理，包括力的传递规律、动力和阻力的关系等。接着讲解机械效率的定义、计算公式及其物理意义。

3.实验操作与观察（20分钟）

目标：培养学生动手操作能力和观察能力，让学生亲身体验滑轮组的工作原理。

过程：教师先进行实验演示，然后让学生分组进行实验操作。学生在实验过程中观察滑轮组的工作情况，记录实验数据。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的团队合作意识和沟通能力，让学生运用所学知识分析实验结果。

过程：学生分组讨论实验结果，分析滑轮组的机械效率，并提出改进滑轮组结构或操作方法的合理建议。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：提高学生的表达能力，培养学生的判断和评价能力。

过程：每组学生将讨论结果进行展示，其他学生和教师对其进行点评，指出优点和不足之处。

6.课堂小结（5分钟）

目标：使学生对本节课的内容进行总结，巩固所学知识。

过程：教师引导学生对本节课的内容进行总结，强调滑轮组的工作原理和机械效率的概念及计算方法。学生整理笔记，加深对知识点的理解。学生学习效果1.理解并掌握滑轮组的工作原理：学生能够解释滑轮组中力的传递规律，理解滑轮组中动力和阻力的关系，以及如何根据物重和绳子段数计算力的大小。

2.掌握机械效率的概念：学生能够理解机械效率的定义，掌握机械效率的计算公式，并能够运用机械效率的概念解释实际问题。

3.提高实验操作能力：学生能够熟练使用实验仪器，正确进行滑轮组的操作，测量滑轮组的高度和绳子段数，并能够对实验数据进行合理的分析和解释。

4.培养科学思维和问题解决能力：学生能够运用所学的滑轮组工作原理和机械效率的概念，分析实验结果，并提出改进滑轮组结构或操作方法的合理建议。

5.增强团队合作和沟通能力：在小组讨论和实验过程中，学生能够与团队成员积极合作，分享自己的想法和观点，并能够倾听和接受他人的意见，提高团队合作和沟通能力。

6.提升自主学习能力：通过实验操作和小组讨论，学生能够主动思考问题，寻找解决问题的方法，提高自主学习的能力。

7.增强对物理学科的兴趣：通过有趣的实验和实际问题的讨论，学生能够增加对物理学科的兴趣，激发进一步学习物理的动力。典型例题讲解1.例题一：滑轮组绳子的拉力计算

题目：一个重为20N的物体通过滑轮组提升，滑轮组由两段绳子承担，求滑轮组绳子的拉力。

解答：根据滑轮组的工作原理，滑轮组绳子的拉力等于物体的重力除以绳子段数。由于滑轮组由两段绳子承担，所以绳子的拉力为20N/2=10N。

2.例题二：滑轮组机械效率的计算

题目：一个滑轮组提升一个重为20N的物体，已知滑轮组的高度为10m，绳子段数为4段，求滑轮组的机械效率。

解答：首先计算有用功，有用功等于物体的重力乘以高度，即20N*10m=200J。然后计算总功，总功等于绳子的拉力乘以绳子段数乘以高度，即10N*4*10m=400J。机械效率等于有用功除以总功，即200J/400J=0.5，所以滑轮组的机械效率为50%。

3.例题三：滑轮组机械效率的改进

题目：一个滑轮组提升一个重为20N的物体，已知滑轮组的高度为10m，绳子段数为4段，求如何提高滑轮组的机械效率。

解答：根据机械效率的计算公式，提高机械效率的方法有减小摩擦、减小额外功等。例如，可以尝试使用润滑剂减小滑轮组间的摩擦，或者选择更轻的绳子以减小额外功，从而提高滑轮组的机械效率。

4.例题四：滑轮组工作时间的计算

题目：一个滑轮组提升一个重为20N的物体，已知滑轮组的高度为10m，绳子段数为4段，求滑轮组提升物体的时间。

解答：首先计算有用功，有用功等于物体的重力乘以高度，即20N*10m=200J。然后计算总功，总功等于绳子的拉力乘以绳子段数乘以高度，即10N*4*10m=400J。机械效率等于有用功除以总功，即200J/400J=0.5。根据机械效率的定义，机械效率等于有用功除以总功，所以滑轮组提升物体的时间为200J/(10N*4*10m)=0.5s。

5.例题五：滑轮组机械效率的比较

题目：有两个滑轮组A和B，滑轮组A由两段绳子承担，滑轮组B由三段绳子承担，它们分别提升同一个重为20N的物体到相同的高度。已知滑轮组A的机械效率为60%，滑轮组B的机械效率为80%，求哪个滑轮组的机械效率更高。

解答：根据机械效率的定义，机械效率等于有用功除以总功。由于两个滑轮组提升同一个重物到相同的高度，它们的有用功和总功的比例相同。所以，滑轮组B的机械效率更高，因为它有更高的机械效率值。作业布置与反馈1.作业布置

（1）请学生根据本节课所学的滑轮组工作原理，设计一个实验方案，测量滑轮组的机械效率，并撰写实验报告。

（2）请学生结合实验结果和理论分析，提出提高滑轮组机械效率的合理建议，并撰写分析报告。

（3）请学生复习本节课所学的理论知识，总结滑轮组的工作原理和机械效率的计算方法，并绘制思维导图。

2.作业反馈

（1）教师应及时批改学生的实验报告，关注学生实验操作的准确性、数据的合理性和实验结论的严谨性。对于存在的问题，教师应给予具体的修改建议，如改进实验方法、精确测量数据等。

（2）在批改学生的分析报告时，教师应关注学生对提高滑轮组机械效率的方法的理解和运用情况。对于提出的建议，教师应评估其合理性和可行性，并给出改进意见。

（3）在审阅学生的思维导图时，教师应检查学生对滑轮组工作原理和机械效率计算方法的理解程度。对于表达不清楚或错误的地方，教师应指导学生进行修正，并加强巩固。

教师应定期与学生进行交流，了解他们在作业完成过程中的困难和问题，并提供必要的帮助和指导。同时，教师应鼓励学生主动提出问题，积极参与课堂讨论，提高他们的学习积极性和主动性。

教师应根据学生的作业表现，及时调整教学方法和策略，以更好地满足学生的学习需求。同时，教师应关注学生的个性化发展，鼓励学生发挥创造力和想象力，培养他们的创新思维能力。

教师应定期对学生进行评估，了解他们在学习过程中的进步和成就，并给予肯定和鼓励。同时，教师应指出学生存在的不足之处，并给予改进的建议，以促进学生的持续进步。板书设计1.导入新课：

-滑轮组的定义和应用

-滑轮组的工作原理：力的分解和传递

-滑轮组在生活中的实际应用

2.机械效率的概念：

-机械效率的定义：有用功与总功之比

-机械效率的计算公式：η=有用功/总功

-机械效率的物理意义：衡量滑轮组工作效能的指标

3.实验操作与观察：

-滑轮组的组装和操作步骤

-实验数据的记录和处理方法

-实验结果的分析和解释

4.提高机械效率的途径：

-减小摩擦力：润滑、选择合适的滑轮材料

-减小额外功：优化滑轮组的结构设计

-提高滑轮组的传动效率：选择合适的传动比

5.课堂