八年級物理下冊 第十二章 簡單機械 第3節(jié) 機械效率第2課時 探究機械效率教案（新版）新人教版

八年級物理下冊第十二章簡單機械第3節(jié)機械效率第2課時探究機械效率教案（新版）新人教版主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：八年級物理下冊第十二章簡單機械第3節(jié)機械效率第2課時探究機械效率教案（新版）新人教版

2.教學(xué)年級和班級：八年級物理

3.授課時間：2課時

4.教學(xué)時數(shù)：90分鐘核心素養(yǎng)目標(biāo)1.知識與技能：使學(xué)生掌握機械效率的概念，理解機械效率的計算方法，能夠運用機械效率的知識解決實際問題。

2.過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生運用實驗方法探究機械效率的能力，提高學(xué)生的實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力。

3.情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)學(xué)生勇于探究、實事求是的精神，使學(xué)生認識到物理知識在生活中的重要性。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：在學(xué)習(xí)機械效率這一節(jié)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡單機械的基本概念，如杠桿、滑輪等，并對這些機械的原理和運用有了一定的了解。此外，學(xué)生還學(xué)習(xí)了功和功率的相關(guān)知識，這為理解機械效率奠定了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：八年級的學(xué)生對物理學(xué)科具有一定的興趣，特別是在實驗和實踐方面。他們具備一定的觀察和實驗?zāi)芰?，能夠進行簡單的數(shù)據(jù)處理和分析。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生更傾向于通過實踐和互動來學(xué)習(xí)，因此，通過實驗探究機械效率的方法能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解機械效率的概念上，學(xué)生可能會混淆機械效率和功的概念；在計算機械效率時，學(xué)生可能會遇到分母為零的情況，導(dǎo)致計算錯誤；在實驗過程中，學(xué)生可能對數(shù)據(jù)的處理和分析存在困難，如如何準(zhǔn)確測量力和距離等。針對這些困難，教師需要在教學(xué)中進行引導(dǎo)和解答，幫助學(xué)生正確理解機械效率的概念，掌握計算方法，并提高實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源：實驗室、物理教學(xué)設(shè)備、計算器、實驗器材（如彈簧測力計、尺子、滑輪組等）。

2.課程平臺：人教版物理教材、多媒體教學(xué)課件、教學(xué)視頻。

3.信息化資源：網(wǎng)絡(luò)搜索工具、物理學(xué)科相關(guān)網(wǎng)站、學(xué)術(shù)期刊。

4.教學(xué)手段：講解法、實驗法、討論法、問答法、案例分析法。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞“機械效率”課題，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解機械效率的基本概念和計算方法。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解“機械效率”課題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出“機械效率”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點：詳細講解機械效率的概念、計算方法和影響因素，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論、實驗等活動，讓學(xué)生在實踐中掌握機械效率的計算和應(yīng)用。

-解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論、實驗等活動，體驗機械效率的計算和應(yīng)用。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學(xué)生理解機械效率的概念和計算方法。

-實踐活動法：設(shè)計實踐活動，讓學(xué)生在實踐中掌握機械效率的計算和應(yīng)用。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解機械效率的概念和計算方法，掌握實際應(yīng)用技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)“機械效率”課題，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與“機械效率”課題相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進一步學(xué)習(xí)。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的機械效率知識點和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。知識點梳理六、知識點梳理

本節(jié)課的主要知識點包括：

1.機械效率的概念：機械效率是指機械輸出功與輸入功的比值，用來衡量機械的性能優(yōu)劣。

2.機械效率的計算：機械效率η=有用功/輸入功。其中，有用功是指機械對外做功的部分，輸入功是指機械所消耗的總功。

3.影響機械效率的因素：機械效率的高低取決于有用功和輸入功的大小。有用功越大，輸入功越小，機械效率越高。

4.實驗探究機械效率：通過實驗測量力和距離，計算機械效率，分析實驗結(jié)果與理論值的差異。

5.提高機械效率的方法：減少額外功，增加有用功，優(yōu)化機械設(shè)計，選擇合適的機械。

6.機械效率在生活中的應(yīng)用：了解機械效率在各種機械設(shè)備中的應(yīng)用，如汽車、電梯、吊車等。

7.機械效率的計算實例：分析實際生活中的機械效率計算案例，如使用滑輪組提升重物時的機械效率計算。

8.機械效率的局限性：理解機械效率并非衡量機械性能的唯一指標(biāo)，還需考慮其他因素如成本、可靠性等。

9.能量守恒與機械效率：解釋能量守恒定律在機械效率中的應(yīng)用，即機械效率的提高不會創(chuàng)造能量，只是能量轉(zhuǎn)換形式的優(yōu)化。

10.機械效率的拓展研究：了解機械效率在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應(yīng)用，如新能源機械效率的研究，提高能源利用效率的技術(shù)開發(fā)。典型例題講解本節(jié)課我們將通過典型例題的講解，幫助學(xué)生更好地理解和掌握機械效率的相關(guān)知識。以下是五個典型例題及其解答：

例題1：

一個物體通過滑輪組提升的高度為h，滑輪組的機械效率為80%。如果物體被提升的過程中沒有能量損失，那么物體被提升的功是多少？

解答：

設(shè)物體被提升的功為W，滑輪組的機械效率為η=80%。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。由于物體被提升的過程中沒有能量損失，輸入功等于有用功，即輸入功=W。因此，η=W/W=80%。解得W=0.8W。所以，物體被提升的功為0.8W。

例題2：

一個使用斜面的機械，斜面的高度為h，長度為l，斜面的傾角為θ。如果物體沿斜面上升的過程中沒有能量損失，那么該機械的機械效率是多少？

解答：

設(shè)物體沿斜面上升的功為W，斜面的機械效率為η。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。物體沿斜面上升的過程中沒有能量損失，輸入功等于有用功，即輸入功=W。物體沿斜面上升的過程中，有用功等于物體克服重力所做的功，即W=mgh。因此，η=mgh/W。代入輸入功的表達式，得η=mgh/mgh=1。所以，該機械的機械效率為100%。

例題3：

一個使用杠桿的機械，杠桿的長度為l，杠桿的一端承受力F1，另一端承受力F2。如果杠桿平衡，那么該機械的機械效率是多少？

解答：

設(shè)杠桿的機械效率為η。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。杠桿平衡時，F(xiàn)1*l1=F2*l2，其中l(wèi)1和l2分別是力F1和F2的作用距離。有用功等于力F2乘以力臂l2，即W=F2*l2。輸入功等于力F1乘以力臂l1，即輸入功=F1*l1。因此，η=F2*l2/F1*l1。由于杠桿平衡，F(xiàn)1/F2=l2/l1，代入上式得η=F2/F1。所以，該機械的機械效率為F2/F1。

例題4：

一輛汽車以恒定速度行駛，發(fā)動機的功率為P，汽車的質(zhì)量為m。如果發(fā)動機的機械效率為80%，那么汽車行駛過程中每單位時間內(nèi)所做的有用功是多少？

解答：

設(shè)汽車行駛過程中每單位時間內(nèi)所做的有用功為W。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。汽車行駛過程中，輸入功等于發(fā)動機輸出的功率P。因此，η=W/P。由于發(fā)動機的機械效率為80%，即η=0.8，代入上式得W=0.8P。所以，汽車行駛過程中每單位時間內(nèi)所做的有用功為0.8P。

例題5：

一個使用滑輪組的機械，滑輪組由n個滑輪組成，物體被提升的高度為h。如果物體被提升的過程中沒有能量損失，那么該滑輪組的機械效率是多少？

解答：

設(shè)滑輪組的機械效率為η。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。物體被提升的過程中沒有能量損失，輸入功等于有用功，即輸入功=W。物體被提升的過程中，有用功等于物體克服重力所做的功，即W=mgh。因此，η=mgh/W。代入輸入功的表達式，得η=mgh/mgh/n。所以，該滑輪組的機械效率為1/n。教學(xué)反思與總結(jié)在教學(xué)“機械效率”這一節(jié)的過程中，我采用了講解法、實驗法、討論法等多種教學(xué)方法，旨在幫助學(xué)生全面理解和掌握機械效率的相關(guān)知識。

首先，在課前自主探索階段，我通過在線平臺和微信群發(fā)布預(yù)習(xí)資料，設(shè)計了一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。我發(fā)現(xiàn)，這種方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。然而，在實際操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于預(yù)習(xí)問題的理解存在困難，因此在今后的教學(xué)中，我需要更加關(guān)注學(xué)生的個體差異，提供更多的支持和指導(dǎo)。

其次，在課中強化技能階段，我通過講解、實驗和討論等多種方式，幫助學(xué)生深入理解和掌握機械效率的概念和計算方法。我發(fā)現(xiàn)，通過實驗和討論，學(xué)生能夠更好地理解和掌握機械效率的應(yīng)用和計算方法。然而，在實際操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在實驗操作和數(shù)據(jù)處理方面存在困難，因此在今后的教學(xué)中，我需要更加關(guān)注學(xué)生的實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)。

再次，在課后拓展應(yīng)用階段，我通過布置作業(yè)和提供拓展資源，幫助學(xué)生鞏固和拓展機械效率的相關(guān)知識。我發(fā)現(xiàn)，這種方法能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握機械效率的相關(guān)知識，并拓寬他們的知識視野。然而，在實際操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于拓展資源的使用存在困難，因此在今后的教學(xué)中，我需要更加關(guān)注學(xué)生的資源使用能