人教版 八年级下册 第十二章 简单机械 12.3 机械效率 教案

八年级物理 第十二章 简单机械 第 3 节 机械效率
教案设计
教材分析
一、教学内容
1、 教材内容：本节课是人教版八年级《物理》第十二章 简单机械中的第 3 节 机械效率。教材的主要内容有：有用功和额外功，机械效率和测量滑轮组的机械效率。
2、 物理课程标准的表述是：理解机械效率的概念。了解提高机械效率的途径和意义。了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用。
3、 知识点衔接。本节知识是建立在机械运动与力的简单机械的知识点之上，是机械能知识的深入提升。在学会使用简单机械改变力的大小和方向的基础上，通过对做功的分析， 理解有用功和额外功，认识机械效率的物理意义，知道提高机械效率的实际意义和方法， 建立合理改进机械、提高效率的意识。本节内容是力与能的多个知识点的综合。
二、教学目标
1、教学目标：理解有用功和额外功，掌握机械效率的计算，掌握特定情况下的机械效率的测量、提高机械效率的实际意义和方法；通过生活与情境收集提取信息提升学习动机， 探讨、合作学习经历物理知识建构的过程，通过实验经历科学实验探究过程；发展自主学习、对话合作的小组学习方法，发展科学服务人类的使命感和责任感，发展爱科学的创新意识。
2、重点、难点：本节学习重点是，掌握有关机械效率的计算，及探究机械效率的活动。不同机械特点的机械效率的综合计算。
三、教学对象
1、已初步了解几种简单机械的特点与运用；
2、通过前面的学习基本知道科学探究的主要步骤和方法；
3、小组合作学习及网络学习群的运用对关注差异、创设情境，推动学习动机和参与意识等都有积极意义；
4、数学基础及机械功概念对计算会带来困难；
教学方法
一、 以建构主义理论指导。瑞士心理学家皮亚杰的建构主义认识论认为，为顺应儿童认知发展规律，教师要创建建构主义学习环境，既以“情境”“协作”“会话”和意义建构等四大要素进行本节的教学设计。设计有利于学生对所学习的内容的意义建构的学习情境，让协作学习发生在学习过程的始终，以实现师生、生生之间的会话是围绕着知识意义的建构的教学目的。以学生为中心的建构主义的教学，教师是引导者、组织者和协助的促进者。
二、 发现法、探究法。首先是教师引导充分发挥学生的学习主体作用，让学生建立起在自我先前的生活经验、先前意识之上的经验发现；教师组织学生们小组合作讨论、物理实验经历科学探究过程；教师协助指导学生运用科学的思维方法归纳总结出物理知识概念。
课堂教学模式
三、 采取的主要教学策略是：探究、发现、协作和分享。在教师提供的学习问题或学习任务引导下，学生通过观察、讨论和总结达到实现共同学习的目标。
教学过程
任务驱动
预习猜想。利用网络“班级物理学习群”，围绕将要学习的“机械效率”这一教学内容拟定若干图文并茂的问题，引导学生进行科学对话展开科学思考，调动学习主动性。
问题一：通过了解人类使用机械的历程，了解人们在机械使用过程中遇到哪些问题？ 问题二：学习了机械功，用绘图法归纳比较定滑轮、动滑轮、杠杆和斜面的机械功。问题三：学习了机械的功率，你知道还有什么参数能表示机械性能？
一、情境激趣（15 分钟）
1、情境一：在非洲古国埃及的胡夫金字塔又称为“大金字塔”。它身高 146.5 米，象一座
40 层高楼，拔地而起。全塔用 230 多万块大、小不同的巨石砌成，总体积 250 万立方米。
平均每块石头重 2.5 吨，最重的一块约 160 吨。
问题一：请你选择刚学过的几种简单机械，设想一下，如何将平均 2.5 吨重的石块搬起，彻
成高 146.5 米，象一座 40 层的高楼？（画图说明也可以） （小组完成）
2、情境二：生命滑梯。
问题二：生命滑梯获奖的原因“效率高”，这里的效率指的是：工作效率！那么衡量一部机械的性能的“功率”还有另一指数是什么？（小组完成）
问题三：请你说说“机械效率”有哪些知识点？（小组完成）
3、情境三：已知如图要把重 100N 的沙子运上三楼。下图画了三种办法。同学们讨论一下： 问题一：哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？
问题二：决定机械效率高低的因素？
（小组间展示）
4、归纳小结(板书)
机械效率定义、公式、特点
二、实验探究（20 分钟）
任务与问题：探究滑轮的机械效率
1、如图实验仪器； （教材图 12.3-1）
2、记录实验数据；
3、数据分析得出结论；
问题一：实验中要测量哪些物理量？ 问题二：实验过程要注意什么问题？ 问题三：如何提高机械效率？
（小组完成，小组间展示）
三、动手动脑（10 分钟）
练习 1:起重机的机械效率是 60%,它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比 60%
也可以说有用功在总功中占有 60%，另外额外功占 40％
练习 2：滑轮组四种情况的机械效率
不计滑轮和绳子的重 G 和一切摩擦力；
η =W 有/W 总= Gh/ FS(nF)/(Fnh)=1 S=nh F=G/n
只计滑轮重G；η =W 有/W 总=W 有/ W 有+ W 额=G 物 h/G 物 h+G 动 h=G 物/G 物+G 动
一切重都计; η =W 有/W 总=G 物 h/FS= G 物 h/Fnh= G 物/nF （利用滑轮组 S=nh 进行简化后的情况）
练习 3：1.图（教材图 12.3-2）为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重 6 N。
实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为 N，若钩码上升的高度为 8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 。
若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将 （选填：“增大”、“减小”或“不变”）
2.在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：
⑴此实验所用滑轮的个数至少是 个，其中动滑轮有 个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ，第二次实验时滑轮组的机械效率
第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
次数 钩码重/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
结论：如何提高滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、物重有关。
动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
四、作业
设计测量斜面的机械效率实验五、总结