機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)

12.3機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)（王可嘉）學(xué)情分析：機(jī)械效率是學(xué)習(xí)各種效率的基礎(chǔ)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。機(jī)械效率概念涉及到“總功”、“有用功”、“額外功”等概念，而功的概念本身又比較抽象，因而要區(qū)分并理解這些概念，對(duì)初二學(xué)生來說，有一定難度。要能輕松自如地解決有關(guān)機(jī)械效率的問題，關(guān)鍵是真正弄清有關(guān)概念，并能正確地加以區(qū)分，所以本教學(xué)設(shè)計(jì)以及實(shí)際教學(xué)中在有用功、額外功、總功的概念理解上花的時(shí)間比較多。通過一年物理的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)有了較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，本?jié)課的實(shí)驗(yàn)學(xué)生具有獨(dú)立操作，分析的能力。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過觀看滑輪提升重物實(shí)驗(yàn)和用水桶從井中打水等生活實(shí)例，形成有用功、額外功和總功等概念。2．通過分析產(chǎn)生額外功的原因知道機(jī)械效率的含義，并能進(jìn)行相關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算3．通過測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，能說出提高滑輪組機(jī)械效率的方法。二、重點(diǎn)：有用功、額外功和總功。難點(diǎn)：機(jī)械效率的含義及計(jì)算三、教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)意圖目標(biāo)一：有用功、額外功和總功新課引入：觀看實(shí)驗(yàn)：將一物體緩慢豎直提起一定高度，拉力做了多少功？如果使用動(dòng)滑輪做同樣的事情，拉力做功又是多少？問題一：分析兩次數(shù)據(jù)，為什么有差別，我們多做功的原因在哪里？分析：生活中的有用功和額外功。1.用水桶從井中打水，對(duì)哪個(gè)物體做的功是有用功？對(duì)哪個(gè)物體做的功是額外功？2.打撈掉入井中的水桶，撈上來的水桶中帶了一些水。對(duì)哪個(gè)物體做的功是有用功？對(duì)哪個(gè)物體做的功是額外功？教師點(diǎn)撥：思考機(jī)械的自重和摩擦。有用功：為實(shí)現(xiàn)目的所需要做的功W有額外功：我們不需要但又不得不把滑輪提起所做的功W額總功：W總=W有+W額一般來講多數(shù)情況下是動(dòng)力所做的功，在本實(shí)驗(yàn)中正是我們手拉力所做的功。目標(biāo)二：機(jī)械效率以及計(jì)算。歸納總結(jié)：使用機(jī)械不可避免都會(huì)有額外功產(chǎn)生。斜面越粗糙，額外功越多。問題二：你會(huì)選擇哪個(gè)機(jī)械提升重物？為什么？η=W有/W總總結(jié)：由于機(jī)械自重和摩擦，任何機(jī)械都會(huì)產(chǎn)生額外功，所以任何機(jī)械的機(jī)械效率都不可能達(dá)到100%。例題：計(jì)算動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。教師點(diǎn)撥：我們使用機(jī)械做功的同時(shí)希望有用功占總功的比例更大一些。物理學(xué)把有用功與總功的比值定義為機(jī)械效率。字母為η。η=W有/W總η結(jié)果為百分?jǐn)?shù)的形式。機(jī)械效率高的機(jī)械，說明有用功占總功的比值越大。目標(biāo)三：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率閱讀課本：了解生活中各種機(jī)械的機(jī)械效率。那么如何測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率呢？實(shí)驗(yàn)：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率思考：計(jì)算機(jī)械效率我們需要知道那些物理量？如何測(cè)量呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：W有=Gh測(cè)量物重和提升高度。W總=Fs需測(cè)量拉力和拉力移動(dòng)的距離。實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x器：刻度尺和測(cè)力計(jì)。實(shí)驗(yàn)步驟：我們使用同一滑輪組提升不同重量的物體，計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率。記錄數(shù)據(jù)：計(jì)算分析結(jié)論：同一滑輪組滑輪組提升的物重越大，其機(jī)械效率越高。提高機(jī)械效率：減少額外功（降低機(jī)械自重，減少摩擦），提高有用功占總功的比值。觀看圖片：挖土機(jī)工作，汽車瘦身，機(jī)械保養(yǎng)。習(xí)題課堂小結(jié)采取表格的方法和數(shù)學(xué)推理的方法驗(yàn)證結(jié)論，加深記憶。教師點(diǎn)撥：人們總是希望機(jī)械在工作時(shí)額外功更少一些，有用功占總功的百分比更多一些。那么如何提高機(jī)械效率呢？生活中人們總是定期保養(yǎng)機(jī)械，除銹，加潤(rùn)滑油等。都是提高有用功占總功的比值。聯(lián)系生活四、板書設(shè)計(jì)12.3機(jī)械效率有用功：為實(shí)現(xiàn)目的所需要做的功W有。額外功：不需要但又不得不做的功W額。總功：W總=W有+W額，多數(shù)為動(dòng)力所做的功。機(jī)械效率1.有用功與總功的比值2.η=W有/W總測(cè)量滑輪組