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1、12.3课时 机械效率 教学设计1教学目标教学目标:1.知识与技能知道有用功、额外功、总功的含义以及它们之间的关系。知道机械效率的概念，利用公式=W有/W总进行简单计算。会测量滑轮组的机械效率，知道影响效率大小的因素。2.过程与方法经历测量滑轮组机械效率的过程，提高实验操作能力和分析归纳能力。3.情感、态度与价值观目标培养用机械效率来评价机械的意识，培养团结协作的科学精神2教学重难点1、知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系2、正确判断有用功、总功，理解机械效率的物理意义。3教学过程：活动1情境导入一、引入有用功、额外功、总功机械效率中，机械就是我们前面学过的杠杆、滑轮等简单机械，效率我们生
2、活中会听到学习效率、工作效率，我们今天要学习的就是利用简单机械做功时的效率问题。现在需把100 N重的砂子运到6 m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？请学生展讲。在投影仪上映出如图：可以把砂子装在桶里或装在袋子里，人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去，还要对桶和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩擦，也需要做功。我们的目的是把砂子运上楼，所以把100 N重的砂子运到6 m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各
3、种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。活动2机械效率与节能之间的联系教师活动:1.提出问题:本周是节能宣传周，它的主题是什么?2.简述机械效率与节能之间的联系引入新课。学生活动:认识节能的重要性，知道机械效率与节能之间有紧密的联系。设计意图:创设情景，提出问题，引发学生的思考。活动3理解有用功、额外功、总功的概念教师活动:1.提出问题:杠杆、滑轮、斜面等简单机械，它们有的可以省力、有的可以省距离，那么使用这些机械可以省功吗?学生活动:1.思考并回答:省力、费距离、根据W=FS，所以使用机械不一定省功。教师活动:2.实验探究:(1)给出器材，确定实验探究的问题:直接提
4、升物体，与使用动滑轮提升物体，两次拉力做功的大小是否相同?(2)设置问题，给出实验数据记录表，引导学生设计实验并进行实验:这个实验怎么做?需要测量哪些物理量?学生活动:2.设计实验并进行实验:(1)用手直接将一个重为G的钩码提升h，W=Gh。(2)通过一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢将一个重为G的钩码提升h，分别测量绳端拉力F和绳端移动的距离S，W=FS。(3)分组实验，记录数据，板书展示，分析得出规律。设计意图:通过使用动滑轮是否省功的实验探究，可以让学生更深刻的理解使用任何机械都不省功，为有用功、额外功和总功的理解奠定基础。教师活动:3.拓展提升:使用定滑轮、滑轮组、杠杆、斜面这些机械省功吗
5、?学生活动:3.小组交流并展示:(1)无论他采取哪种方法都必须做的功是对物体做的功。(2)在几种不同的方法中，不愿做但又不得不做的功分别是克服机械自重或摩擦。所以，使用这些机械也不省功。设计意图:通过分析这些机械是否省功，不仅可以加强对有用功、额外功、总功的理解，同时可以锻炼学生学以致用、举一反三的能力。教师活动:4.归纳总结:(1)有用功(W有):直接对物体所做的功(工作目的)。(2)额外功(W额):由于机械自重和摩擦等因素影响，而不得不做的功(无用付出)。(3)总功(W总):利用机械所做的功(实际付出)。设计意图:准确给出物理概念。活动4机械效率（一）机械效率的概念、公式在刚才所列的三种运
6、沙方法中，你认为哪种方法最好？哪种方法最差，为什么？通过多媒体展示简单机械做功时的图片讨论、分析有用功占总功的比例概念：有用功跟总功的比值公式：= w有用 / w总（二）机械效率的一些特征组织学生讨论：1、机械效率有单位吗？2、为什么机械效率没有大于1的？3、用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好？机械效率的三个特征：没有单位总小于1用百分数表示（三）提高机械效率的途径通过多媒体展示起重机工作时的图片讨论、分析、得出结论途径有三条：1）减轻机械自重2）减小机械间的摩擦3）允许情况下增加物重4课堂小结师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任
7、何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高45分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。5巩固练习1一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（ ）A总功不变，但额外功减少了B总功不变，有用功增加了C有用功不变，总功减少了D做的有用功减少了2下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）A物体做功越多，功率一定越大B机器的功率越小，机械效率一定越低C功率不同的机器，做的功一定不相等D额外
8、功与总功之比越小，机械效率一定越大3甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（ ）A2:3B2:1C2:9D9:24利用图所示的滑轮组匀速提升一个重为2N的物体，绳子自由端的拉力F，2s内绳子自由端移动了0.6m。在这个过程中，下列说法中正确的是（ ）A动滑轮受到的重力就是0.4NB物体上升的速度为0.3m/sC该滑轮组的额外功为0.12JD该滑轮组的机械效率为55.6%5如图所示，物体A在拉力F的作用下，10s内水平匀速运动了5m，物体A与地面间的滑动摩擦力为270N，拉力F为150N。下列物理量计算正确的是（ ）A绳子自由端移动的速度是1.5 m/
9、sB拉力F做功为750JC该滑轮组的机械效率是60%D拉力F的功率是150W6江南科技馆有一种神奇的装置，如图所示，借助该装置，小明仅用150N的拉力就提起了重量为600N的摩托车，问：此过程中该装置的机械效率为多少？参考答案：1C2D3B4C5D680%6课后反思本节课由再探动滑轮的演示实验，引导学生分析计算两次做功的不同，从而引出有用功、额外功、总功的概念。再讨论：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？突破了对三种功的理解，既让学生巩固了基本概念的掌握，又让学生能熟练
10、应用所学知识应用到基本问题上来！通过对现实案例中的有用功、额外功、总功的分析，帮助学习理解水平方向和竖直方向做有用功所克服的力的不同，再实例分析斜面上克服摩擦力做的是额外功，与水平方向克服摩擦力做的是有用功的区别。分析完后，多媒体展示三种搬砂方案，对三种搬砂方案中的额外功进行比较，再对三种方案的优劣进行分析比较，自然的过渡到机械效率这个知识点.在机械效率这个知识点上，按“定义公式例题练习现实中的机械效率分析”物理知识点学习的一般顺序进行。再由”不同机械效率不同，那么同种机械效率相同吗？”马上就进入了第二个主要知识点“影响滑轮组的机械效率的因素的学习。这样设计体现了物理概念教学的有效性，通过计算让学生经历了物理概念的形成过程，获得更深刻的感性认识，既巩固了所学知识，有培养了学生的分析、应用能力。学科网（北京）股份有限公司