课题 12.3机械效率
教材分析 本节是本册书最后一章《简单机械》的最后一节,知识上联系了前一掌《功和机械能》和本章前两节《杠杆》和《滑轮》,是联系功和简单机械的桥梁; 本节内容是物理知识与生活实际联系的范例,是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的、充分为学生提供实践空间和方法的课。
学情分析 初二下期学生经过一个学期的学习,对控制变量,比较,归纳总结等实验方法,已经有一定的掌握。在1.2节的学习中,已经学习了杠杆及滑轮组的知识,本节课主要是学会定义和理解有用功,额外功,总功,机械效率等概念知识。 由于有用功、额外功和总功较抽象,学生不易理解,是本节课的难点,通过实验对比,让四组同学自己体验使用机不同械和不用机械所做的功,同时也使有用功、总功、额外功的概念由抽象变得具体,有利于难点的突破,使机械效率的教学变得水到渠成。
教学目标: 知识与技能 1、知道有用功、额外功和总功;
2、理解机械效率;
过程与方法 1、通过实验,体验了使用机械做功的过程,加深对有用功、额外功、总功的理解,学会分析问题,解决问题地能力。
2.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律
情感态度价值观 1、在学习过程中培养发现问题、提出问题、解决问题的能力。
2、培养探索自然现象和日常生活中的物理知识的兴趣。
3、密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活的科学态度。
教学重难点 重点:理解机械效率的含义 难点:认识有用功、额外功、总功及计算。 教学方法:讨论,实验探究
过 程 教师活动 学生活动
一、引入课题: 观察跨海大桥的建设过程,在使用简单机械提升或移动物体时,我们要对机械做功,机械又要对物体做功,做功需要满足哪些条件? 思考: 复习“做功两个必要因素”
二、任务驱动,进行新课
(一)活动:请各小组提出不同的方法,将一袋大米抬到高处 1.设计方案: 2.需测量的物理量和使用工具: 3.实验注意点: (1)、测拉力时,应匀速拉动弹簧秤。 (2)、绳自由端的拉力方向以竖直向上为宜,若方向向下,操作、读数均不方便。 4.记录数据,把所能求得的物理量记录在黑板贴上,越详细越好 (二)概念学习: 有用功、额外功、总功 1.自主阅读教材p85、 p86,给不同的功按类别分类定义:在上面的活动中,将钩码提升至一定的高度是我们的目的,所做的功叫做有用功,记作:W有 ;在使用动滑轮提升重物时,需克服摩擦力作功,还要克服动滑轮的重力做功,这部分功虽然并非我们所需要的,但又不得不做,我们将它们叫做额外功,记作:W额;如果把手的拉力(即动力)对动滑轮做的功叫做总功, 记作W总,则总功应等于有用功与额外功之和。即W总=W有+W额。 2.以捞水桶和用水桶打水为例说明有用功、额外功、总功,加深对概念的理解。 (三)机械效率 不同机械为了达到相同的目的,有用功相同的情况下总功是不同的,人们为了比较不同机械的性能提出了机械效率的概念:有用功和总功的比值 1.定义:物理学中有用功与总功的比值叫机械效率。用η表示。 (
W
总
)2.表达式:η= (
W
有
) 3.说明: ①机械效率是有用功在总功中所占比例的多少,是一个比值,所以是一个无单位的物理量。 ②因为W有用总小于W总,所以机械效率η总小于1。 ③机械效率是描述机械性能优劣的物理量,机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力、及省力多少无关;与机械工作时的快慢程度无关;与机械工作时所完成的功的数量多少也无关. 三、讨论: 滑轮组的机械效率与哪些因素有关? 如何才能提高它的机械效率? 学生设计方案并说出选择依据。 A组:直接手提 B组:一个定滑轮 C组:一个动滑轮 D组:滑轮组 (
F
) 依据: A组:方便,节省资金 B组:可以改变力的方向 C组:可以省力 D组:既可以省力又可以改变力的方向 思考: 指出在捞水桶、用水桶打水两种情况的有用功和额外功、总功分别是什么? 学生讨论 学生讨论结果: 增大有用功——增大物重 减少额外功—— (1)减少动滑轮重力; (2)减少绳重 (3)减少轮轴摩擦
课堂小结: 1、学生谈自己学到哪些知识,还想知道哪些内容及对本课的感受,教师进行情感激励。
2、学生归纳本节内容。
反馈练习: 1、现实中,关于机械效率,以下说法正确的是( ) A、机械效率总小于1; B、单位时间做功越多的机械, 机械效率越高; C、做功越多的机械,机械效率越高; D、越省力的机械,机械效率越高。 2、为了提高滑轮组的机械效率,以下
做法中正确的是:( ) A、以较快的速度匀速提升重物; B、以较慢的速度匀速提升重物; C、增加承担物重的绳子股数; D、把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在
转动过程中的摩擦; 作业: 《能力培养》相关习题
教学反思 1 、学生对实验操作规范性不够,要保证匀速拉动的时候读数而不是静止。 2、学生额外功的寻找需要加强,例如对“米袋”的思考。
评估: 1、对学生实验过程进行评价; 2、对学生的实验结果是否正确进行评价;