2025年人教版初中物理八年級(jí)下冊(cè)-機(jī)械效率-1教案

第1頁(yè)共6頁(yè)科目物理教學(xué)設(shè)計(jì)教材教學(xué)設(shè)計(jì)人教版學(xué)段八年級(jí)下冊(cè)授課教師學(xué)校時(shí)間課題第十二章第3節(jié)機(jī)械效率教材分析《機(jī)械效率》是人教版八年級(jí)物理第十二章第三節(jié)的內(nèi)容，也是八年級(jí)物理教科書(shū)上的最后一節(jié)?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》的要求是“知道機(jī)械效率。了解提高機(jī)械效率的途徑和方法”屬于了解水平。然而，機(jī)械效率歸屬于“能量”這個(gè)大主題之下，是對(duì)前面所學(xué)的機(jī)械功、機(jī)械能以及簡(jiǎn)單機(jī)械這些內(nèi)容的一次綜合理解與應(yīng)用。學(xué)習(xí)機(jī)械效率的前提是學(xué)生必須了解“功的原理”，其本質(zhì)實(shí)際上是能量守恒，但我們對(duì)功的原理常用的表達(dá)是“使用任何機(jī)械都不省功”并未提到能量。機(jī)械效率的物理本質(zhì)是機(jī)械對(duì)能量的利用效率，但是表達(dá)式中并未出現(xiàn)能量，而只有功，并沒(méi)有能量。如果學(xué)生沒(méi)有把握住“功”和“能”之間密切關(guān)系，割裂地認(rèn)為“功是功，能是能”，就不可能真正理解機(jī)械效率的物理本質(zhì)。因此，本節(jié)課需要在教材的基礎(chǔ)之上，引領(lǐng)學(xué)生更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)并調(diào)用“功是能量變化的量度”這一物理觀念，使之協(xié)助學(xué)生把“功”和“能”有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，真正抓住功的原理以及機(jī)械效率的物理本質(zhì)。學(xué)情分析1.認(rèn)知特點(diǎn)方面八年級(jí)學(xué)生在認(rèn)知方面的優(yōu)勢(shì)是好奇心強(qiáng)，有求知欲。普遍存在的問(wèn)題是注意力不容易長(zhǎng)時(shí)間集中。特別是在居家學(xué)習(xí)期間，以空中課堂的形式授課，教師需要更加注意講課思路的清晰化以及講授節(jié)奏的把握，以抓住學(xué)生的注意力。2.知識(shí)儲(chǔ)備方面2.1在學(xué)習(xí)機(jī)械效率之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“功”“能量”“機(jī)械能”“簡(jiǎn)單機(jī)械”等知識(shí)。學(xué)生對(duì)于功和能的關(guān)系認(rèn)識(shí)的程度主要體現(xiàn)在教材中的兩句話(huà)里——①物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量；②一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。教材在第十一章第4節(jié)中談及機(jī)械能的轉(zhuǎn)化時(shí)，并非明確的提出能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的、功是能量變化的量度。如果教師在講授這一部分完全按照教材進(jìn)行，則對(duì)理解機(jī)械效率的本質(zhì)是不利的。因此，在分析功的原理的過(guò)程中，要引導(dǎo)學(xué)生突出對(duì)功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用，通過(guò)強(qiáng)化功能關(guān)系，從本質(zhì)上把握機(jī)械效率，同時(shí)通過(guò)機(jī)械效率的學(xué)習(xí)，深化學(xué)生的能量觀念，達(dá)到功能關(guān)系和機(jī)械效率兩部分知識(shí)之間的相互促進(jìn)的作用。2.2學(xué)生經(jīng)歷過(guò)速度、密度、功率等概念的建立過(guò)程，這些概念的建立都是源于人們的比較需要，在通過(guò)原始數(shù)據(jù)直接比較遇到困難時(shí)建立起比值的定義。這一學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)如果能夠被遷移，則有學(xué)生在思考的過(guò)程中領(lǐng)悟到“比較機(jī)械對(duì)能量的利用效率”的一般方法，進(jìn)而順利建立起機(jī)械效率的概念。教學(xué)目標(biāo)1.能夠復(fù)述“功的原理”的內(nèi)容，并解釋使用機(jī)械不省功的原因；2.能夠說(shuō)出“機(jī)械效率”的定義；3.知道機(jī)械效率的物理本質(zhì)——機(jī)械利用能量的效率；4.通過(guò)經(jīng)歷機(jī)械效率概念的建立過(guò)程，再次領(lǐng)會(huì)比值定義這一方法在物理研究中的重要作用；5.通過(guò)探究“使用簡(jiǎn)單機(jī)械是否能省功”，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)機(jī)械效率概念的建構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)理解功的原理以及機(jī)械效率的物理本質(zhì)教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、新課引入1.回顧舊知：人們使用簡(jiǎn)單機(jī)械的原因是什么？2.舉兩個(gè)例子：（1）滑輪組，兼具“省力”和“改變用力方向”兩種作用。（2）投石車(chē)，兼具“省距離”“改變用力方向”兩種作用。順勢(shì)提問(wèn)：有沒(méi)有什么機(jī)械兼具“省力”和“省距離”兩種作用呢？并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到，既省力又省距離其實(shí)就是省功。問(wèn)題也就變成了“使用簡(jiǎn)單機(jī)械是否省功？”省力；省距離；改變用力方向。通過(guò)回顧舊知，自然地引導(dǎo)學(xué)生形成“使用簡(jiǎn)單機(jī)械是否省功？”二、使用簡(jiǎn)單機(jī)械是否能省功？1.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)什么叫“省功”。舉例：設(shè)定一項(xiàng)任務(wù)——將2N的物體勻速提升0.1m，分別通過(guò)徒手和使用動(dòng)滑輪的方式完成這項(xiàng)任務(wù)，兩種情況下人都要做功。2.實(shí)驗(yàn)視頻——使用多種不同方式完成“將2N的物體勻速提升0.1m”的任務(wù)，關(guān)注各種情況下人做了多少功。3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。引導(dǎo)學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)中使用機(jī)械不省功的事實(shí)。但同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生客觀理性地地看待實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不輕易下定論。4.通過(guò)介紹前人經(jīng)驗(yàn)，將“功的原理”呈現(xiàn)給學(xué)生，使之與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，進(jìn)行雙方互證，接受和認(rèn)同功的原理的合理性。如果使用動(dòng)滑輪時(shí)人做功比徒手時(shí)少，就說(shuō)明省功。學(xué)生觀看視頻學(xué)生思考教師提問(wèn)，認(rèn)識(shí)到下結(jié)論要基于數(shù)據(jù)，不可超越數(shù)據(jù)下結(jié)論。為后續(xù)學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)并理解實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力、批判精神和證據(jù)意識(shí)。三、使用簡(jiǎn)單機(jī)械為何不能省功？1.引導(dǎo)學(xué)生從能量利用的角度，認(rèn)識(shí)人使用機(jī)械提升重物的過(guò)程中，“人——機(jī)械——物體”的能量流向以及人通過(guò)不同機(jī)械做功時(shí)能量改變量的多少之間的功比較。認(rèn)識(shí)到機(jī)械本身也是能量的消耗者。2.通過(guò)功能關(guān)系“功是能量改變的量度”的觀念，引導(dǎo)學(xué)生從做功的角度審視“人——機(jī)械——物體”的作用過(guò)程。3.明確使用簡(jiǎn)單機(jī)械不省功的真正原因。4.通過(guò)對(duì)機(jī)械不省功的原因進(jìn)行分析，再次審視人們利用機(jī)械對(duì)物體做功時(shí)，機(jī)械所扮演的角色。學(xué)生在教師引導(dǎo)寫(xiě)思考、分析。學(xué)生基于上述對(duì)“人——機(jī)械——物體”能量流向的認(rèn)識(shí)，理解能量改變多少與相應(yīng)的做功多少之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。額外功的無(wú)可避免的存在。能量的傳遞者引導(dǎo)學(xué)生突出對(duì)功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用，通過(guò)強(qiáng)化功能關(guān)系，把握人使用機(jī)械的過(guò)程中能量的變化情況和作用情況，為有用功、額外功、總功概念的形成奠基。明確機(jī)械是能量的傳遞者，能夠自然地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到不同的傳遞者，傳遞能力不同，為機(jī)械效率概念的建立做鋪墊。四、有用功，額外功，總功1.通過(guò)示意圖引導(dǎo)學(xué)生理解有用功、額外功、總功的概念。學(xué)生做好筆記為機(jī)械效率概念的建立做好基礎(chǔ)概念的鋪墊。五、機(jī)械效率1.基于對(duì)有用功、額外功、總功的認(rèn)識(shí)，重新審視之前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，指出其中的有用功、額外功、總功。2.請(qǐng)學(xué)生從能量傳遞的角度比較不同機(jī)械性能的優(yōu)劣。3.出示新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，問(wèn)學(xué)生是否還可以根據(jù)額外功來(lái)比較機(jī)械傳遞能量時(shí)性能的優(yōu)劣？4.再次用示意圖引導(dǎo)學(xué)生審視使用機(jī)械做功的過(guò)程，并引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生用“比例”來(lái)比較的意識(shí)。5.出示兩種比例，先承認(rèn)兩種比例的“可比較性”，然后從人類(lèi)的思維習(xí)慣方面，交代人們實(shí)際上采用的是哪種方法。進(jìn)而提出機(jī)械效率的概念。6.小結(jié)梳理機(jī)械效率的定義、表達(dá)式、物理意義等。7.介紹人類(lèi)歷史上發(fā)動(dòng)機(jī)的演變和機(jī)械效率的提升。從能源之于人類(lèi)社會(huì)的重要性這一高度審視本節(jié)課的價(jià)值所在。勉勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，將來(lái)參與到能源高效利用的這一事關(guān)國(guó)計(jì)民生的重大課題中。學(xué)生思考，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與有用功、額外功、總功進(jìn)行對(duì)應(yīng)。學(xué)生可能根據(jù)額外功來(lái)判斷。