第十二章 第三節(jié) 機械效率教材分析新的物理課程標準要求“物理來源于生活、社會，最終服務(wù)于生活社會;注重科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識和科學(xué)探究能力”，本節(jié)課從生活中常使用的機械出發(fā)，通過演示實驗引入有用功、額外功、總功的含義，這樣的教學(xué)不僅有利于揭示有用功、額外功的實質(zhì)，還會使學(xué)生對三個功有直觀認識，在這一基礎(chǔ)上，通過分析討論，為引出機械效率概念奠定基礎(chǔ)。最后通過探究滑輪組的機械效率這一實驗，不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且增加學(xué)生的實踐體驗知道他們之間的關(guān)系，并初步對如何提高機械效率有初步認識和思考。教學(xué)目標（一）知識與技能1能結(jié)合實例分析什么是有用功、額外功和總功。2明確機械效率是描述做功效率的物理量。能利用機械效率的公式進行簡單的計算。3能設(shè)計實驗，測定某種簡單機械的機械效率。（二）過程與方法1通過探究使用動滑輪的特點，知道使用機械就要做額外功。2通過實驗與討論，認識提高機械效率的主要方法。（三）情感態(tài)度與價值觀知道提高機械效率的實際意義和方法，有合理改進機械、提高效率的意識，增強將科學(xué)服務(wù)于人類的責(zé)任感。重點難點重點：機械效率的概念和有關(guān)計算。難點：測量滑輪組的機械效率。教法有用功、額外功、總功的概念都是從具體實例和現(xiàn)象中分析歸納出來的，所以主要采用分析法。為了加深對有用功、額外功、總功的概念的理解，所以進行了滑輪組機械效率的探究，因此學(xué)習(xí)該知識點時采用小組合作及實驗探究法，為了能夠是不同學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都有所提高，體驗學(xué)習(xí)的成功的，采用分層教學(xué)法教學(xué)器材多媒體設(shè)備、動滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線等。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課（5分鐘）1.復(fù)習(xí)功的兩個要素及計算公式.2.機械幫助我們做功帶來了一些好處:省力或省距離或帶來了工作便利.用機械和不用機械做功,做的功是否相等呢?引出新課（板書課題）3.小實驗.不用機械和使用動滑輪做功提升鉤碼,對比兩種情況下所做的功是否相同.教師演示,學(xué)生協(xié)助讀數(shù)并記錄.G/Nh/mW直/JF/Ns/mW機/J為什么W機大于W直呢？請學(xué)生發(fā)表自己的見解，提出問題.學(xué)生協(xié)助老師進行實驗,并記錄數(shù)據(jù),算出兩種情況做功的多少,從而發(fā)現(xiàn)使用機械做的功更多.復(fù)習(xí)功相關(guān)知識,便于引出有用功,總功計算.實驗展現(xiàn)，容易激發(fā)學(xué)生興趣，順利進入教學(xué)。通過計算發(fā)現(xiàn)兩種情況所做的功并不相同，為下面學(xué)習(xí)有用功與額外功做好鋪墊。新課教學(xué)（30分鐘）一、有用功、額外功、總功從實驗實景出發(fā)，引出有用功、額外功和總功的概念。W有：對人有用，直接對物體所做的功，實驗中提升鉤碼所做功。W額：無用，但因機械不得不做的功，實驗中提升鉤碼和克服摩擦所做的功。W總：拉力完成工作所做的功，實驗中拉力所做的功。采用多媒體展示生活使用機械，做有用功的同時，也要克服摩擦和機械自重做了額外功。利用機械時，人們希望額外功多還是少？結(jié)合實驗和生活情景，進一步思考額外功的來源，并回答。學(xué)生認識到了額外功的產(chǎn)生，原因進一步理解有用功和額外功。為引出機械效率概念鋪墊。二、機械效率工作中，我們總是希望額外功越少越好；也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學(xué)中，用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。它反映了機械的一種性能。土計算公式： 三者之間的關(guān)系：注意：對于實際機械，由于總是有額外功存在，1。組織學(xué)生討論：1.機械效率有單位嗎？2為什么機械效率沒有大于1的？3用小數(shù)和百分數(shù)來表達機械效率，你認為那種表達更好？通過多媒體展示例題：2、例題 起重機把質(zhì)量0.5t的重物勻速提升了3m，而他的電動機所做的功是3.410j，起重機的機械效率是多少？g取10N/Kg解：起重機勻速提升重物所用拉力與物體重力相等F=G=mg=0.5x10kg10N/Kg=5x10N起重機提升重物所做的功是有用功W有=Fh= 5x10N3m=1.5x104J電動機所做總功W總=3.410J因此起重機的機械效率=0.44=44提出問題：如何測量滑輪組的機械效率：1實驗原理：2器材：刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、甲、乙兩個滑輪組、長約2m的細繩。3步驟：用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格。分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置。緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，將這三個量填入表格。算出有用功W有用、總功 W總功、機械效率并填入表格。實驗次數(shù)G (N)h(m)W有用（J）F (N)s (m)W總（J）1234列出各個小組的實驗數(shù)據(jù)，共同分析歸納。結(jié)論：1動滑輪重一定,物重越大，機械效率高。2物重一定，動滑輪越重，機械效率低。討論：如何提高滑輪組的機械效率？討論后得出：提高滑輪組的機械效率的主要方法有：盡可能地增加物重，減小動滑輪重，減輕繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦。課堂小結(jié)學(xué)生敘述學(xué)習(xí)內(nèi)容，老師補充。隨堂練習(xí)一。用水桶從井中提水時，其中有用功是對做的功，額外功是對 做的功，總功是 所做的功；如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是對 做的功，額外功是對 做的功，總功是 所做的功。 二。請你判斷：下面說法中是否正確？1有用功越多，機械效率越高（ ）2額外功越少，機械效率越高（ ）3物體做功越慢，機械效率越低（ ）4做總功越多，機械效率越低（ ）5做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高（ ）6做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高（ ）7機械效率越高，越省力（ ）三。用一動滑輪，將200N的物體勻速提升2m高，拉力F為120N，此滑輪的機械效率是多少？經(jīng)過討論回答：機械效率沒有單位， 總小于1，用百分數(shù)表示。意在練習(xí)機械效率公式的應(yīng)用、使學(xué)生加深認識有用功、額外功和總功的概念。學(xué)生動手實驗理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于日常生活和社會實踐的意識。實驗中，強調(diào)學(xué)生團結(jié)協(xié)作分工合作。描述學(xué)習(xí)內(nèi)容，鍛煉簡述及概括能力。鍛煉分析實際問題的能力。通過交流與合作，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)合作精神。通過該例題的演算進一步讓學(xué)生理解有用功和總功及機械效率，同時培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的解題習(xí)慣，提高學(xué)生的計算能力鍛煉學(xué)生實驗?zāi)芰?，團結(jié)協(xié)作精神。通過歸納，加深對知識的記憶和理解。通過練習(xí)，鞏固本節(jié)學(xué)習(xí)主要新知識。課堂小結(jié)（5分鐘）讓學(xué)生分組討論，總結(jié)本節(jié)學(xué)到了什么知識，有哪些收獲？學(xué)生自己歸納總結(jié)，分小組發(fā)言，教師對學(xué)生歸納發(fā)言較好的給予表揚，并指出其中的不足。讓學(xué)生有表現(xiàn)自我的機會，并且發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題。板書設(shè)計12.3 機械效率一、有用功、額外功、總功1有用功W有：我們所需要的功2.額外功 W額：對于額外負擔(dān)所不得不做的功。3.總功 W總：有用功與額外功。二、機械效率1.機械效率：有用功與總功之比。2.公式 ：是沒有單位的物理量，小于1，常用百分數(shù)表示。三、測量滑輪組的機械效率1.實驗原理2.器材3.步驟布置作業(yè)課本88頁2、3 教學(xué)反思本節(jié)課中需教會學(xué)生如何去判斷什么是有用功，什么是額外功？對于一件事情，只要目的不同，那么有用功就不一樣。另外，在測量機械效率的實驗中，注意一定要勻速豎直向上拉繩子，否則誤差可能較大。另外，滑輪的重量較輕對實驗影響也較大