物理八年级下册第十一章 机械与功4 机械效率教案设计

这是一份物理八年级下册第十一章 机械与功4 机械效率教案设计，共9页。教案主要包含了课 题，教学时间，教学对象，教 材，教学内容分析，学生学情分析，教学目标，教学重点等内容，欢迎下载使用。

【课 题】机械效率
【教学时间】45分钟
【教学对象】初中二年级学生
【教 材】教科版物理八年级下册第十一章第4节
【教学内容分析】
教材的地位和作用
《机械效率》是初中物理中理解难度和教学难度都比较大的一节课。本章对于机械效率的学习从概念的理解、计算再到实际运用，是学生掌握新知识的一个完整过程体系。经由严谨的科学探究得出机械效率的影响因素，对机械效率进入更深层次的了解。
【学生学情分析】
学生的心理与生理特征
本节课授课对象是初中二年级学生，具备了初步的抽象思维能力但在接受新知识时仍以形象思维为主。且此时的学生好奇心强，爱听故事，喜欢新鲜事物，新奇好玩的实验能充分吸引其兴趣。
学生的知识基础
学生在学习本节课之前已经学习了功和功率的概念以及大小计算，对试验探究中的控制变量法以及试验操作有一定的基础。
学生的认知困难
有用功、额外功以及总功的概念相对比较抽象，在此基础上加入有用功和总功的比值来表示机械效率，更让学生在理解上有难度。
【教学目标】
知识与技能
了解什么是有用功、额外功和总功；理解什么是机械效率。
过程与方法
通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。
情感态度与价值观
在实验中培养合作精神，养成实事求是，尊重实验结果的科学态度。渗透社会可持续发展的意识，树立节约能源、保护环境的意识。
【教学重点】
使学生明确机械效率取决于有用功在总功里所占的成分，（即百分比），从而了解提高机械效率的途径。
【教学难点】
滑轮组机械效率大小的测量，并知道影响滑轮组机械效率的因素。
【教法学法】
有用功和额外功——教师引导学生讨论
机械效率
教师引导学生从生活实际出发，讨论实际使用机械时，人们希望有用功与总功越接近越好，在此认知的基础上构建机械效率的概念。
实验前全班一起讨论实验方案，确定方案后，学生分组实验探究滑轮组的机械效率，教师巡回指导，发现问题及时在全班讲解。实验结束，各组汇报实验结果，教师总结，得出结论。
【教学过程设计】
【板书设计】
教师活动
学生活动
预期效果
创设情景引入课题
一、概念：
有用功、
额外功
和总功
1、复习提问：
（1）功的原理？
（2）为什么使用机械做功比不用机械做功多？
2、展示运送沙子的图片，提问：你看到了什么？想到了什么？引导学生从图中找出相同点和不同点。
（教师引导）提问：用图中三种不同方法，把100N重的沙子运上三楼，哪种办法最好并讨论。
引导学生分析每种方法中的有用功、额外功和总功。
回忆上次课的知识，结合预习内容举例分析。
观察图片，发表自己的想法、观点。
计算并讨论分析每种方法人所做的功是多少。
展开讨论那种方法更好。
学生发现利用机械做功比不用机械做功更多。
明确哪部分功是为了完成任务所必须做的功，哪部分功是我们不需要却不可避免要做的。
3、概念：额外功：使用机械做功时，人们不需要，又不得不做的功。有用功：使用机械工作时，对人们有用的功。总功：有用功加额外功是总功做的功。并写下板书，有用功、额外功和总功及其概念。
4、延续到生活中常涉及到的有用功、额外功和总功的概念及求解。
列举生活举起重物和在水平面上拉物体时有功用、额外功和总功的求法。
等学生求完列举事物的有用功、额外功和总功以后，要求学生再分析下表。并讨论能得出怎么样的结论。
一起讨论然后记下这些知识点。
分析表格数据并小组讨论交流最后得出结论。
知道有用功、额外功和总功的概念。
学生能感性认识到减小额外功的好处。
会求生活中常见的物理情景的有用功、额外功和总功。
认识到有用功相同，总功不同。额外功也不同。
二、机械效率
强调指出，使用机械做功，额外功是不可避免的。对机械效率进行定义，并要求学生会根据定义写出机械效率的求解公式。板书：标题《机械效率》，并把定义写出，同时要求学生根据定义写出机械效率的求解公式。
使用不同的机械来提起物体，做的额外功越少越好，不同机器这方面的差别，通常用机械效率表示，强调机械效率是比值没有单位，且机械效率不可能大于或者等1。
介绍常见机械的效率并指出提高机械效率有重要的经济意义，可以减少能耗，降低生产成本。介绍机械发展历史，人类在改进机械结构、提高机械效率方面的成果以及科技发展带来的一些危害。 列举一个机械的机械效率的大小，让学生尝试理解，教师总结。鼓励学生回答影响机械效率的大小的因素，并提出如何提高机械效率。
举例说明哪些地方有额外功的存在。
根据机械效率的定义写出机械效率的求解公式。
思考为什么？
练习：计算两种提砂子方法的机械效率。
思考并讨论，为了国家、社会可持续发展。现在以及未来可以做些什么？应该如何去做。
尝试解释机械效率的大小。
回答影响机械效率的大小的因素，并提出如何提高机械效率。
额外功不可避免。
理解机械效率的概念。
了解日常生活中一些机械的效率。
会计算有用功、总功，机械效率。
加强对机械效率的概念的理解。
情感态度教育。
三、测量滑轮组的机械效率
工人师傅利用滑轮组将重物提高，如何提高滑轮组的机械效率？
测量滑轮组的机械效率的工作原理。
鼓励学生根据工作原理相互讨论并回答需要那些工具
实验前明确
（1）实验目的和工作原理；
（2）为得出滑轮组的机械效率，需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
（3）强调几点注意事项，注意控制变量。
实验过程中：
巡回指导，发现问题及时在全班讲解。实验结束，交流讨论实验结果，得出结论。
提问：实验过程中还发现了哪些问题？对实验结论的拓展。
分析数据，还能得出什么样的结论，引导学生得出影响滑轮组的机械效率的因素。
相互讨论并回答实验所需要的试验工具。分组讨论，集体交流，制定研究计划。
分组进行实验操作，得出本组结论。
实验完毕，整理仪器。
全班进行组间交流，讨论得到实验结论。
小组讨论并介绍各组猜想因素，以及验证方案。
具有初步的实验探究能力。并能利用所学的物理知识解决实际问题。
在实验过程中，树立科学严谨的研究态度，交流合作的精神。
机械效率的高低与是否省力无关。
【拓展】影响滑轮组的机械效率的探究
同样一个滑轮组其机械效率不同，不同滑轮组机械效率可能会相同，要想彻底掌握如何提高滑轮组的机械效率的方法的话，我们先必须要知道影响机械滑轮组效率的因素是什么？（请同学们小组讨论交流，并猜想因素）
教师进行总结和引导，要提高机械效率，要么在额外功不变的情况下增大有用功，或者在有用功不变的情况下减小额外功。即影响滑轮组的机械效率的因素分别有有用功和额外功，如何验证呢？
实验1
保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
结论：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。
实验2
保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
小组讨论交流老师提出的问题。并大胆的猜想影响因素。然后根据猜想设计实验探究验证。
大胆根据猜想设计实验，
小组实验，并对数据进行分析。最后得出结论。
加强对数字的分析能力，并依据实验数据得出结论。
四、课堂小结、练习及延伸
结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率低
除了机械效率外，其他的事情也有效率。例如：写作业、做实验
合理安排，可以提高效率。
举例说明，说说自己打算如何提高学习效率。
在日常生活、学习中注重提高效率。