初中物理机械效率教学设计学情分析教材分析课后反思Word文件下载.docx

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分析影响机械效率大小的因素，掌握提高机械效率的方法。

教学过程

情景导入

小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。

现需把装修用材料运到三楼。

请学生发表自己的见解，提出各种方案。

并对各个方案进行讨论，比较优缺点。

教学活动

一、有用功和额外功

阅读教材，观察：

做功的不同办法。

如图11-4-2。

要把重100N的沙子运上三楼。

图11-4-2中画了三种办法。

哪种办法最好，哪种办法最不好？

（1）人做功=对沙子做功+对桶做功+克服自重做功。

（2）人做功=对沙子做功+对桶做功+对动滑轮做功。

（3）人做功=对沙子做功+对口袋做功+对动滑轮做功。

思考：

（1）在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？

（2）无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？

（3）在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？

从而引出有用功、额外功和总功的概念。

（1）无论采取哪种办法都必须做的功叫作有用功。

（2）并非我们需要但又不得不做的功叫作额外功。

（3）有用功加上额外功是总共做的功，叫作总功。

指出：

前面实验中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。

教师可视学生理解程度再列举几个日常生活中的例子。

鼓励并引导学生自己思考举例。

二、机械效率

如果用表示总功，表示有用功，表示额外功，它们的关系是。

由上式可知，任何机械做的有用功只是总功中的一部分。

物理学中把有用功跟总功的比值叫作机械效率。

工作中，我们总是希望额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。

在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。

机械效率越高，就说明有用功所占的比例越大。

机械效率＝×

100%

计算公式：

η＝×

注意：

对于实际机械，由于总是有额外功存在，故η＜1。

组织学生讨论：

（1）机械效率有单位吗？

（2）为什么机械效率没有大于1的？

（3）用小数和百分数来表达机械效率，你认为哪种表示更好？

学生经过讨论回答：

机械效率没有单位，总小于1，用百分数表示更好。

阅读教材P87，做“活动：

计算机械效率”。

算出图11-4-2中三种不同做功方式的机械效率。

学生各自计算。

得出结论：

第三种做功方式的机械效率最高，第一种做功方式的机械效率最低。

多媒体展示例题：

例利用如图所示的滑轮组，在F＝80N的拉力作用下，将一个重为180N的物体匀速提高1m，绳重、摩擦不计。

求：

总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。

（1）组织学生分析、讨论、计算；

（2）展示学生解题过程；

（3）总结、评价。

在实际机械中，与摩擦力有关的额外功往往是不可以忽略的，对提高机械效率，更充分地发挥机械设备的作用，有重要意义。

提高机械效率有什么意义？

学生分析讨论。

教师总结：

提出提高机械效率的意义：

机械效率表示有用功在总功中所占的比值，机械效率越大，做相同的有用功，需要的总功越少，机械能够更好地发挥效用。

η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。

常见机械的效率：

（1）滑轮组50%~70%；

（2）起重机40%~50%；

（3）抽水机60%~80%；

（4）离心式水泵60%~80%。

结论：

①动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。

②物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。

讨论：

如何提高滑轮组的机械效率？

学生讨论后得出：

提高滑轮组的机械效率的主要方法有：

尽可能地增加物重，减小动滑轮重，减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。

思维导图

教学反思

本节主要讲述有用功、额外功、总功和机械效率等方面的内容。

前面我们已经学习了功的基本概念，而引入这些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。

一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题，所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。

我在上课时注重与生活实际相联系，让学生通过学习，明确机械的使用就是为了代替人力做功，鼓励学生认真了解和认识身边的机械，而且为下一节课让学生自己动手探究滑轮组的机械效率做了预设，调动了并激发了学生学习的积极性和主动性。

学情分析

机械效率是衡量机械性能的重要指标，也是学习其他效率如热机效率的基础，具有十分重要的意义，《机械效率》是初中物理教学的难点，之所以难，从学生的角度主要有以下几个原因：

　　第一，功的概念本身比较抽象,而机械效率问题涉及有用功、额外功和总功，概念较多容易混淆；

再利用简单机械做功中剖析三种功，理论与实际联系也是障碍。

也就是学生认知难、辨析难、剖析难，难度多多。

　　第二，在前面的教学中学生学习了一些简单机械，知道使用机械具有省力或省距离的优点，也使其容易走入一个思维误区：

将机械效率与机械省力、机械的功率混淆，认为省力的机械一定也效率高、功率大。

　　第三，学生缺少生活、生产经验，导致对机械效率的认知形成缺乏基础。

他们不能通过定量分析出同一机械为什么效率不同？

实验中对得出的数据分析与理论的形成跨度较大，这都是学生正确认知机械效率中较大的障碍。

增设分组实验探究内容，使学生通过动手参与，发现同一机械的机械高低不仅与装置本身有关，还与机械的具体使用条件有关，从而形成正确的认识。

　　通过教学，让学生知道机械效率的定义及其含义，认识机械效率的高低是反映机械效率优劣的重要标志之一，进而分析额外功产生的原因，了解提高机械效率的有效途径，所以我将本节的教学重点定为“运用公式正确求出有用功、总功和机械效率”，教学内容分两课时完成，将第一课时的教学难点定为“能区别并会运用公式计算有用功、总功和额外功”。

机械效率效果分析

这次参加一师一优课活动，有很多感动，很多收获，也遇到了一些教学困境。

一、收获

1、要做一个会思考的老师，其一就是要对问题有深刻认识很重要：

“再探动滑轮”，第二节里做过了探究动滑轮的实验，当时探究出了F与G的关系，s与h的关系。

而今天我们探究的重点是功。

“更好地理解了课本第二节中，滑轮一节达到的教学目标之一。

F与G总的关系。

2、、教学过程生活化，要在具体例子中辨别三功。

类比正确率引出机械效率。

阶段小结：

三功一率。

并指出任何机械（杠杆、滑轮、轮轴都有三功一率）滑轮组中如何求三功一率。

3、有效的课堂教学评价。

课前的提问，帮助学生回忆概念性的知识，理清思路，很重要，本节课不必讲解习题，可以留一节习题课来讲，4、明确主要教学流程，同时也能记住整体思路很重要，这样才能做到心中有数。

例如讨论哪些功是对我们有用的（也是个难以阐释清楚的地方），引出有用功、额外功、总功；

以提水桶和捞水桶为例子，说明当目的不同时，有用功和额外功也不相同；

类比正确率、错误率，引出机械效率的概念；

练习一道题目，求三功一率；

因触犯判断增大和减小机械效率的方法。

5、明确教学目标很重要，定位是什么，想讲清什么。

本节课的教学目标是：

三功一率，能说出其定义；

知道在滑轮组模型中三功一率指什么，用什么公式算，并会求解；

6、课堂上应当引导学生得出结论（设计好问题，以问题串形式教学，语言简洁性），改变告知式的教学特征，目前教学中，很多地方是我在说，是我在过度地引出结论。

（调动学生积极性；

有意识地控制语速；

内容的衔接；

课堂管理；

语言组织，问题的设计；

）

二、进一步改进

1、、关于机械效率的计算，部分学生没有算出来。

原因在于，没有找出有用功和总功。

2、讲解机械效率的百分比范围，有点牵强，生硬。

其实，可以用正确率做类比，学生更清晰。

3、要注意语言表达的科学性，控制变量法讨论问题（比如总结提高机械效率的方法，当额外功不变时，有用功越大，机械效率越大）。

三、感悟

都用心准备就能够把课教顺了，教通了，不至于上一节课下来，感觉很吃力；

要通过评价调动起学生的积极性，愿意学，想学，学生学习效率就会高。

教材分析

效率的概念已广泛应用于工作、生活和学习等方面．教材通过再次探究动滑轮的活动，让学生体会到什么是有用功、额外功、总功，通过比较有用功和总功的大小，认识机械效率的物理意义，找出提高机械效率的方法．机械效率的概念涉及面广，内容抽象，并且是利用两个功的比值来定义该物理量的，学生较难把握．教学中要运用各种教学手段，让学生多看、多举例、多比较、多练习，从不同角度去体会效率的意义，联系生活实际，把效率问题从简单机械延伸到生活的方方面面．学生常常会把功率和机械效率问题混淆，教师应在习题课中强调，两者之间没有因果关系.

（1）知道什么是有用功、额外功和总功.

（2）知道什么是机械效率，并会用有关公式进行简单的计算.（3）知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的意义和主要方法.在知识与技能方面要让学生知道

（1）通过探究动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功.

（2）通过实验与讨论，学习提高机械效率的主要方法；

情感、态度与价值观方面

（1）让学生体验科学探究带来的乐趣.

（2）通过探究活动，让学生对机械的使用有新的认识。

重点：

理解什么是有用功、额外功、总功和机械效率，知道它们之间的关系．通过“再探动滑轮”，让学生猜测并动手设计实验来验证；

通过对实验数据的分析，发现动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功，进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功的概念；

由于额外功的存在，因此使用机械时存在效率的问题，然后通过事例分析，再结合学生探究实验帮助学生理解.

难点：

理解机械效率的概念和物理意义，知道提高机械效率的方法，会进行相关的计算．通过对实例的讨论和理论的分析，知道因为额外功的存在，实际的机械效率均小于1；

结合例题帮助学生理解和学会运用公式，提高分析、计算能力和综合运用能力；

在此基础上，运用公式讨论并结合实验探究，总结出提高机械效率的方法。

机械效率评测练习

1．在使用机械时，为了达到目的而必须对物体做的功叫作________功，而克服机械本身的________及机械零件之间的________做的功，这一类并非我们需要但又不得不做的功叫作________功．这两部分功之和是________功．机械效率是________功跟________功的比值．

2．下列关于机械效率的说法中正确的是（　　）

A．额外功少的机械，机械效率一定越高B．机械效率总小于1

C．机械效率越高，表示做功越快D．机械效率越高，说明做的有用功就越多

3．利用某机械工作时，动力做的功是400J，其中额外功是100J，动力做的有用功是________J，机械效率是________．

4．一台起重机将重1800N的货物提高4m，则有用功是________J，如果额外功是4800J，总功是________J，机械效率是________．

5．如图，用动滑轮将重为10N的物块竖直向上匀速提升20cm，拉力为6N．求：

（1）此过程中拉力做的功．

（2）动滑轮的机械效率．

拓展：

（2014•泰安）一辆质量是3.5×

103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×

103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%．求：

（1）拉力F