9.5 机械效率教学设计

《机械效率》的教学设计
一教 学 目 标：
1．知识与技能：使学生理解有用功、额外功和总功及相互关系，理解机械效率的意义；能正确认识几种功的表现形式，能利用机械效率解决有关问题。
2．过程与方法：通过学生实践，教师引导启发，培养提高学生的三种意识，即：问题意识、合作意识和创新意识；四种能力，即：动手实践能力，合作交流能力，获取新知识的能力以及分析和解决问题的能力。
3．情感态度与价值观：使学生通过实践探究，合作交流，感受到获取知识的成功喜悦，感悟到合作学习的重要和知识的科学价值，从而激发学生学习的热情和动机，提高学习的自信心。
二教材重难点：
1 教学重点：有用功、额外功、总功及机械效率
2 教学难点：对机械效率的理解
三学情分析
从学生已学知识出发，循序渐进，通过提出问题，分析问题，得出结论，遵循学生的认识规律;采用“问题讨论法”和“实验探究法”相结合，观察为辅的方法进行教学，即提出问题，实验探究，讨论分析，解决问题，获取知识，让学生在掌握知识的过程中，培养各种能力，特别是实验能力和理论联系实际的能力。
四实验器材
小桶、沙、滑轮、细绳、弹簧测力计、铁架台、刻度尺、塑料袋、斜面、方木块、毛巾、棉布、砝码。
五教学过程分析和设计
设计内容 设计意图 活动层面
教材处理 师生活动
课堂引入 创设情景：老师先用一大桶装满沙子，沙子上面放上课本，把桶放在课室门口，上课后故意让两名学生帮忙抬进来。教师拿了课本后，告诉学生这桶沙子暂时不用，又让两名学生抬出门口。 学生为两名同学白费大量功夫而抱不平。教师借机引入课题。板书课题：机械效率 由情景引起学生的注意，让学生感到“大材小用”，从而引入“效率”的问题。 认知层面
思考问题提出可行方案合作 探究 一有用功、额外功和总功1、教师提出问题：用什么办法将课室门口的沙子运上教学楼顶？那种办法较好？（直接提着装沙的桶从楼梯走上去、用动滑轮、定滑轮把装沙的桶拉上去、用袋子装沙直接从上面吊上去等）2、探究实验：让学生用评选出的几个（用动滑轮、定滑轮拉上去、用袋子装着直接从上面吊上去等），测出将沙子(G=10N)提高(h=1m)所做的功。向学生提供探究器材：弹簧测力计、铁架台、刻度尺、滑轮、细绳、10N沙子、小桶、塑料袋，并要求学生以小组为单位，测量选出的部分方案中所需做的功W2（测量所需的拉力F和拉力通过的距离s，再用公式W2=Fs求出）。3、引导学生分析：比较各个方案所做的功(W2=Fs)跟需要对沙子做的功（W1=Gh=10J），通过比较数据了解使用机械做功比需要做的功要大 ，从而引出有用功的概念。4引入额外功和总功的概念通过分析W2和W1的差别，引导学生分析其中原因(对桶、滑轮做功；克服摩擦做功等) ，从而引入额外功和总功的概念5、思考：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？ 学生分小组为先展开讨论，然后各组提交探究方案，教师精选典型例子跟学生交流，评出可行方案。教师引导学生设计实验过程,并分组进行实验,每组选择其中一个方案进行探究。展示多媒体辅助教学课件教师巡视指导。教师将各组实验数据板书，引导学生分组分析讨论实验数据，由教师引入有用功的概念。展示多媒体辅助教学课件教师提出问题，由学生分组讨论做功差别的原因，教师引入额外功和总功的概念。展示多媒体辅助教学课件教师个别提问学生，进行点拨。展示多媒体辅助教学课件 让学生开动脑筋，调动学生学习积极性，培养分析能力，开阔他们的视野。通过探究实验，加强学生动手操作能力，让学生练习功的测量，从而巩固对功的理解，并且初步认识到利用各种机械所做的功有所不同。培养学生分析数据的能力。对使用机械做功的情况有较深刻的认识。加深学生对有用功和额外功的理解。 认知层面认知层面认知层面认知层面认知层面
进入主题 二、机械效率1、结合课前的情景和探究实验中的数据，并在有用功、总功的基础上算出各种办法中有用功在总功中占的百分比，从而引入机械效率的概念（有用功跟总功的比值）、公式（η=W有用/W总）。教师并指出：机械效率没有单位；通常用百分数表示。2、教师引导学生讨论机械效率可不可能等于或大于1(有用功总小于总功，所以机械效率总小于1)3、【练习】：(1).某起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？(2). 起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是34000J，起重机的机械效率是多少？4、向学生介绍一些机械的机械效率：起重机：40%－50%；滑轮组：50%－70%；抽水机：50%－80%柴油机：28%－40% 教师把学生带入课前情景，由学生讨论做功的不同效果，教师引入机械效率的概念。展示多媒体辅助教学课件教师提出关于机械效率的大小问题，由学生分析和总结。展示多媒体辅助教学课件展示多媒体辅助教学课件第一题由学生讨论，第二题学生边思考，边作答，教师强调解题的格式。引导学生阅读课文。展示多媒体辅助教学课件 使学生认识到做功是有效率的；通过计算，加深对机械效率的理解。进一步加深对机械效率的理解。培养学生的解题能力。扩展学生视野。 认知层面认知层面元认知层面认知层面
动手探究 三、探究 ：斜面的机械效率1、先让学生猜想：使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？2、学生自主探究：斜面的机械效率提供器材：斜面、方木块、刻度尺、弹簧测力计、毛巾、棉布、砝码。要求：小组讨论，设计实验的方案。选择桌面上的器材进行实验。3 、得出结论分析实验数据能得出什么结论？猜想得到证实了吗？(根据数据分析省力的情况和机械效率高低的问题)引导总结帮助学生总结影响斜面的机械效率的因素，并引导学生讨论提高机械效率的方法. 教师提出问题，让学生提出自己的想法，教师将学生的猜想板书。展示多媒体辅助教学课件学生分组对所提出的猜想进行实验，尝试自主探究。同时设计表格记录数据。教师巡视纠正实验中所存在的问题。引导学生对所做探究试验进行评估，反思实验中出现的情况。展示动画FLASH ( 汽油机.swf )展示多媒体辅助教学课件教师强调学生讨论，交流，归纳总结影响斜面机械效率的因素。展示多媒体辅助教学课件 锻炼学生的联想思维能力培养学生探究能力，提高学生的创新思维能力。培养学生分析数据，归纳概括能力。通过交流与合作，培养学生团结合作精神。 认知层面认知层面认知层面认知层面
拓展提高 四、提高机械效率1、提高机械效率的意义：减少能耗，降低生产成本。2、引导学生从理论到实际，分析提高机械效率的方法。指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。（改进机械结构，对机械经常保养，减小摩擦等） 师生交流，合作。展示多媒体辅助教学课件学生联系生活实际进行思考，分组发表意见。教师点评、总结归纳。 开拓学生思维，使学生具有环保意识。理论联系实际，培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识。 认知层面认知层面
知识归纳 让学生分组讨论，总结本节学到了什么知识，有哪些收获？ 学生归纳总结，分组发言，教师对学生归纳发言给予点评。展示多媒体辅助教学课件 让学生有表现自我的机会，且发现学习过程中出现的问题，从而获得教学效果的反馈。 元认知层面
布置作业 列举生活中你使用的部分机械，怎样提高机械效率？并结合自己的学习实际，如何提高学习效率？ 展示多媒体辅助教学课件 让学生将所学知识应用到生活中去。拓展学生的思维能力。 元认知层面
因为摩擦力是影响机械效率的重要因素，所以实验中也可以用粗糙程度不同的斜
面进一步探究摩擦对机械效率的影响，加深学生对机械效率的认识。
学生对允许情况下增加物重可以提高机械效率还存在疑惑，课后通过习题加
教 后 深学生对这一问题的理解
反思
板 书：
第二节 机械效率
人们使用机械做功
有用功
总功
额外功
机械效率
定义
公式：
总小于1
通常用百分数表示
提高机械效率的意义和方法
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