资源简介

机械效率
第1课时　机械效率
教材分析
一、课标分析
能结合实例分析知道什么是有用功、额外功和总功。明确机械效率是描述做功效率的物理量,能利用机械效率的相关公式进行简单的计算。
二、内容与地位分析
之前学生已经进行了有关各种简单机械和功的内容学习,机械效率是在此基础上的进一步延伸,也可以说是对这些内容的综合分析和实际应用。本节课是学好滑轮组机械效率的关键,应引导学生结合实例认识有用功、额外功、总功、机械效率知识,能进行简单计算,知道机械效率小于1 的原因。机械效率一节隶属于能量主题,对于拓展学生的节能意识和综合实践能力有着重要的指导意义。对学生学习和理解热机的效率、炉子的效率、太阳能热水器、电动自行车等能量的利用率和转化率等起着积极作用。
学情分析
由于机械效率的概念涉及“总功”“有用功”“额外功”等概念,而功的概念本身又比较抽象,因此要区分并理解这些概念,对初中生来说,有一定的难度。要能轻松自如地解决有关机械效率的问题,关键是真正弄清有关概念,并能正确地加以区分,所以本节的教学设计以及实际教学中在有用功、额外功、总功的概念理解上花的时间比较多。
教学目标
1.了解什么是有用功、额外功、总功及它们之间的联系。
2.理解机械效率的概念,会利用公式η=进行有关计算,知道机械效率小于1。
3.通过有用功、额外功、总功的学习初步形成物理思维思考问题。
核心素养
1.通过生活问题分析机械效率的含义,并让学生体会科学探究的意义。
2.能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
重点难点
重点:会区分三种功,知道机械效率公式的得出并会用公式进行简单的计算。
难点:有用功和总功的认识、机械效率的意义。
教学过程
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节一:课堂引入 思考:用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是必须做的,哪部分不是必须做但不得不做的功 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,又会是怎样呢 阅读课本了解什么是有用功、额外功和总功 【指导调控】引导提问:直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗 经过讨论之后,学生一般可以自己得出正确的结论,教师在讨论过程中,重点调控讨论的秩序。 【归纳总结】有用功、额外功和总功。 1.有用功(W有):必须要做的功。 2.额外功(W额):不得不做的功。 3.总功(W总):有用功和额外功的和。 【自主完成】认真阅读课本,通过自学充分理解在实际生活中为了达到目的,必须做的功为有用功。而为了达到目的,迫不得已必须要做的附加功也就是要付出的额外的代价,为额外功。 【小组合作】与本组同学进行交流讨论,组长首先讲给自己组员,组员理解之后可尝试再进行讲解。将有用功、额外功、总功的概念进行充分理解。 【交流展示】 正确观点: 1.用水桶从井中提水的时候,对水做的功是有用的,必须的,而对桶做的功是多余的。 2.如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,对桶做的功是有用的,必须的,而对水做的功是多余的。 讨论后的观点:使用机械或工具做的功分为有用功和额外功。 引导学生看书,自学利用机械做功过程的有用功、额外功和总功。 引导学生分析: 1.绳端拉力做的功为总功。 2.用手直接做的功为有用功。 3.克服机械自重和机械摩擦做的功为额外功。 计算提升物体做功过程的三种功,并比较大小关系: 1.总功:W总=Fs。 2.有用功:W有=Gh。 3.额外功:W额=G桶h。
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节二:认识机械效率 引导提问:要把重100 N的沙子运上三楼,根据图中的三种方法,学生讨论:哪种办法最好 哪种办法最不好 为什么 指导学生思考完成。 阅读课本第86页“机械效率”部分,完成下列问题: 1.机械效率的概念及公式。 2.有没有机械效率为100%的机械 为什么 在这个过程中,指导学生正确分析问题,并注意把控课堂秩序。 【归纳总结】 机械效率: 1.概念:有用功跟总功的比值。 2.公式:η=。 3.机械效率没有单位,通常用百分数表示,且实际情况下总小于1。 4.提高机械效率的途径: (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。 知道机械效率是机械性能的重要标志之一,提高机械效率有重要的经济意义。 【自主完成】学生阅读课本体会效率的概念,生活中为了达到某种目的必须做的功,与为了达到这个目的所做的总功的比值为我们所说的效率。 【小组合作】与本组同学进行交流讨论,做好展示的准备。 【交流展示】 展示形式:独立展示,各抒己见。 通过多媒体展示工作图片,经过计算、讨论、分析、总结结论。 讨论后的观点: 1.使用机械存在做功损耗,所以产生效率。 2.使用机械不能省功。 比较三个过程中有用功、总功和额外功的大小,总结三种做功方式的机械效率的高低,提高学生的探究能力。 引导学生学会主动总结: 1.分析有用功、总功和额外功的表达式。 2.分析有用功、总功和额外功的关系,比较不同形式做功的机械效率。
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节二:认识机械效率 　　例.起重机把质量为5 t的重物匀速提升了3 m,而它的电动机所做的功是3.4×104 J,起重机的机械效率是多少 (g取10 N/kg) 教师引导分析,学生讨论,学生展示。 　　上台展示板书解题过程: (1)有用功W有=Gh=5×103 kg×3 m=1.5×104 J。 (2)η==≈44.1% 　　通过例题分析,练习巩固机械效率,理解并用于实际问题,正确分析有用功、总功和额外功的计算过程,并正确计算机械效率。
课堂练习 相关练习
课堂小结 本节课你学到了什么 有哪些收获呢
板书设计 第3节　机械效率 第1课时　机械效率 一、三种功 1.有用功(W有):必须要做的功。 2.额外功(W额):不得不做的功。 3.总功(W总):有用功和额外功的和。 二、机械效率 1.概念:有用功跟总功的比值。 2.公式:η=。 三、提高机械效率的途径 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。
作业布置 1.第十二章第3节第1课时。 2.动手动脑学物理第2~4题。

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