《机械效率》教学反思。

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《机械效率》教学反思

机械效率这节对于老师和学生都是比较头疼的。首先学生对有用功，额外功和总功的含义不能理解，对公式的代入搭配也出现混淆。如果带学生分析相关例题，还能接受。可一旦要学生自己做相关习题，就怎么也弄不明白。为什么提重物的功是有用功，拉绳子的功就是总功呢？看着同学们疑惑的目光，老师也感到很吃力！

为了突破这个难点，在一开始先借助在吃桃时我们吃的是外面的果肉，而桃核对我们来说是无用的，然后举例：端着碗喝稀饭时对碗和对稀饭做的功哪部分是有用的，哪部分是无用的。然后引出有用功、额外功、总功，并强调找有用功时一定要看我们的目的是什么，对我们有用的就是有用功，对我们没有用又不得不做的功叫做额外功，有用功和额外功的总和就是总功。这样用生活中的例子，更贴进学生的实际，降低了学生的理解难度。学生就容易接受。

然后通过几个实例比如用桶在井里提水时有用功是哪一部分，当桶掉到水里我们要把它捞上来时有用功又是哪一部分，两次虽然都是提水和水桶，但是目的不同有用功部分也不一样，帮助学生巩固三个基本概念，学生理解的还不错。

但是机械效率问题也是一个难点，通过做题发现很多同学把机械效率和功率混为一谈，在计算机械效率时，对于有用功和总功的计算应用太机械，不会灵活变通，还需要在遇到相应的题目时对这部分进行扩展。

相关知识

机械效率》

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机械效率》教学设计

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推荐机械效率》教学设计
一、教材分析
1、本节内容不仅属于《机械与人》章节的重点重要内容，同时也是整个八年级（初二）物理学习的集大成章节。其内容包含本章节机械功能特点、功、功率等相关知识，还囊括了多种受力分析、判断和物体运动、平衡等众多知识。可以这样说，本节内容基本上把一本书大部分知识都融汇交织于此。因此不仅是一堂新课，而且还是一堂涵盖面非常广的总结课，当然也是一堂很具有难度的挑战课。
2、本节课不仅学习新的物理概念“机械效率”，能够对于机械效率进行分析和计算，而且还需要让学生能够在学习和生活当中真正的理解”效率”的切实意义，能够在生产实际中解决实际问题，达到人文和科学的高度结合。
3、本节内容基本上可以认为是8年级物理学习一年以来的收关之课，通过本节的学习能够把学生对于物理学科的认识和理解水平提升一定的层次和高度。
4、本节教学不能停留在简单的理论分析上，更重要的是结合实验让学生真切的理解机械效率的意义。考验学生的实验探究，创造性、归纳总结、团队合作等多方面的能力。
二、学生分析
通过一年以来的学习，同学们储备了一定量的物理基本知识，掌握了一定的物理学习方法和具有一定的实验、实践方法和能力。大部分同学能够适应本节课的基本要求，同时也应当主意少数同学学习能力不足的现象。所以本节课的学习应当注意以下几点：
1、少一些高难度的理论分析和复杂的多步骤计算，尽量把抽象的知识生活化和形象化，让学生通过生活来理解知识，同时利用知识来解释、指导生产、生活。
2、适当的梯度和坡度，照顾不同学习能力层次的同学，让所有同学都能够参与学习和思考，有收获。
3、让学习走向生活，给学生预留一定的不同难度的课后实践探究问题，培养实践能力。
4、引导学生进行总结和反思，提升知识和能力的高度。
5、根据本地学生实际学习情况，本节内容分为两部分，两个教学时进行。第一部分让学生通过简单的实验理解机械效率，能够对相关问题进行分析和计算，达到对机械效率的切实理解，掌握实验探究各种机械效率的方法，为下一节实践探究各种机械效率做好充分准备。第二部分为实践探究课，同学们应用上节所掌握的知识和方法及要求探究不同机械在多种情况之下的机械效率，并且进行归纳总结，加深对机械效率的认识理解，同时能够利用所掌握和发现的知识去解决生产生活的实际问题。
三、教学目标
1、知识和技能目标
①理解有用功，额外功，总功，以及三者之间的区别、来源、联系等关系。
②掌握机械效率的意义和计算方法。
③掌握通过实验、实践探究、测量和分析计算各种机械的机械效率的方法。
2、过程和方法目标
通过实验采集数据和分析，初步形象的理解机械效率，然后能够在理论分析的层次更加深入透彻的理解机械效率以及影响机械效率的各种因素。并且最终能够从理论走向生活和生产。
3、情感和态度目标：
培养学生合作的团队精神，实事求是的科学态度以及理论实践相结合，主动探究寻求真理的科学精神。
四、重难点：
重点：通过实验探究初步理解机械效率，能够进行简单的计算分析。
难点：对机械效率深入分析，掌握机械效率的影响因素，能够区分功、功率、机械效率等容易混淆的概念和意识。掌握实验探究机械效率的基本方法。
五、教学设备和教辅工具
多媒体投影仪、滑轮、细线、弹簧测力计、铁架台、钩码等
六、设计思想
本堂课应该有以下几点突出表现：
1、教师成为学生们学习的引导者，巧妙和高效的引导学生发现问题和解决问题，不应该成为知识的灌输者，甚至教师要学会装“不懂”让学生教老师，体现学生在学习中的主体地位，培养自我学习的能力。
2、实验、实践和理论相结合，首先由生活发现问题，通过实验探究归纳总结，解决问题。然后上升到高层次的理论分析，最后又回归到生产生活中。切实的体现物理科技知识教育的价值和意义。
3、师生之间具有良好的互动，教师能够切实的掌握学生对于知识和能力的把握程度，能够随机应变，及时调整教学方式及内容。
4、巧妙铺垫，预留学习内容，为下节实验探究做好充分的准备。
七、教学流程
1、学生课前预习
2、课堂用简明、形象的问题引入新课题
3、实验探究，归纳总结
4、小习题训练，检查知识掌握程度
5、对机械效率深层次，高高度的理论分析，掌握测量机械效率的基本方法
6、安排课后作业，以及下节学习内容
7、总结
八、教学详细环节以及学生活动
（一）引入新课，简单的知识构建
1、让学生选择搬运砖块的方式引入新课
学生活动：抽点学生回答，让其说明理由
2、分析有用功、额外功、总功
有用功：为了达到目的必须做的功
额外功：为了达到目的，不得不克服其他阻碍因素所做的功
总功：使用机械时所做的功，等于有用功和额外功的总和
学生活动：教师引导示例，利用多媒体展示图片，学生分析运送砖头时的有用功，额外功、总功。
引导学生分析：在实际使用机械的时候，总功总是大于有用功，不得不做额外功。
3、引导分析机械效率
分析引入原因
①定义：有用功和总功的比值
②表达式：
③说明：1:数值用百分数表示，没有单位
2意义和作用：评估机械的性能，效率。
学生活动：翻看书本，找出答案回答。并且对知识点加强记忆。
（二）实验探究，切实体验实际，测量滑轮组的机械效率。
1、向提问如何进行实验体验和测量滑轮组机械效率机械
学生活动：思考，讨论和回答，教师引导
2、学生分组实验，采集数据，分析计算，并且把各组数据公布于黑板之上。教师引导学生归纳总结，进行评估。

后来改为观看我所做的实验视频

（三）课本例题分析处理，明确规范解题格式、方法和要求。
学生活动：抽点学生分析题目，讲解思路。强化解题格式。
（四）深层次的分析理解机械效率
1、公式的变形应用，配置一道小型的练习题。
练习1、已知某工地上滑轮组的机械效率是85%，要把质量为200千克的砖块提升10米，则滑轮组自由端拉力应该做多少功？
学生活动：思考，回答，练习，记忆强化。
2、机械效率与有用功，额外功、总功的关系
学生活动：讨论效率大越大，则说明机械所做的有用功越多？
机械效率大小跟所做的各种功大小没有任何必然的关系，只说明有用功在总功当中的比例、份额。当控制变量时，讨论相互之间大小关系。
3、讨论思考：机械效率的范围
机械效率小于1，所以各种机械可以按照我们需求省力或者省距离，但是绝对不省功。
4、讨论思考：机械效率与功率的区别，能否说机械效率越大，则功率越大，或者说功率越大，效率越大？
两者从不同的角度来描述机械的性能
5讨论回答：如何提高机械效率？
当有用功一定时，尽量减少额外功（减小总功）提升相同质量的砖头一定高度
当额外功一定时，尽量增加有用功同一个滑轮组提升重物，尽量增加重物质量，好比打的包车，尽量多座人
当总功一定时，减小额外功电动机提升重物时，尽量减少附载物
6实际操作中如何提高机械效率：
减小摩擦，给滑轮组添加润滑油等
减少、减轻附载物
组合机械越多，效率越低！
（五）、观看实际生产生活中机械的使用，掌握选择机械的方法
（六）、简单习题训练，检测知识掌握程度。
①下列关于机械效率的说法，正确的是（）
A.越省力的机械，机械效率越高B.减小额外功，可以提高机械效率
C.机械效率越大，功率也越大D.额外功越大，机械效率越小
②为了提高机械效率，下列各种措施中有效地是（）
A.有用功一定，增大总功B.总共一定，增大额外功
C.有用功一定，减小额外功D.额外功一定，减小总功
③甲乙两台机器，甲的机械效率是85%，乙的机械效率是60%，则（）
A.相等的时间内，甲机器所做的功多B.做同样多的功，甲机器花的时间少
C.甲机器比乙机器省力D.上述说法都不对
④一滑轮组，不记绳重和摩擦，用它来提升一重为G的货物时，其机械效率为80%。若用该滑轮组来提升一重为2G的货物时，其机械效率（）
A.大于80%B.等于80%C.小于80%D.无法确定
（七）总结本节课学习内容，引导如何对待生活学习。多，快、好、省。
（八）安排下节教学内容，安排课后作业。
下节课学习内容预告及安排：
1.实践探究同一滑轮组机械效率是否恒定、
2.探究斜面的机械效率的影响因素
要求：提出自己的猜想，别且根据猜想设计可行的实验验证方法，提前设计好数据采集表格。
九、课后作业：
1．用一个动滑轮把重为1000N的物体提高2m，所用的力是550N，则有用功为_____J，总功为_____J，这个滑轮组的机械效率为_____，动滑轮的重力_____N（不计绳重及摩擦）
2．如图1所示，用此装置拉一重为100N的重物，使其在地面上做匀速直线运动，若不计滑轮重和摩擦，所需拉力为8N，则物体与地面间的摩擦力为_____N。实际此装置的机械效率为80%，欲使物体以0.6m/s的速度沿水平地面前进，那么实际拉力为_____N，拉力在5s内做的功为_____J。
3.用500N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8m时，可将滑轮组悬挂的重为1500N的物体匀速提高2m，则额外功占总功的百分比是[]
A．25％B．75％C．15％D．85％
4.一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较[]?
A.总功不变，有用功增加了B.总功不变，额外功减小了?
C.有用功不变，总功减小了D.以上说法都不对?
5.起重机在1min内能把5.0×104N的物体匀速提高30m，它的机械效率是60%，在1min内，起重机所做的有用功为多少J？所做的总功为多少J？总功率是多少W？


6、用滑轮匀速提升360N的物体，假若滑轮组的机械效率为80％，绳子所能承受的最大拉力为100N，考虑既省力又方便，问：此滑轮组应由几个定滑轮几个动滑轮组成？实际拉绳的力多大？



十、板书设计：
机械效率
1、有用功：
2、额外功：
3、总功：
4、机械效率：
①定义：
②表达式：
③理解、强调：


练习题分析，作图，说明，草稿等

机械效率教学设计

【教学设计思路】
1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功;在此基础上理解机械效率,并通过探究斜面的机械效率,加深机械效率的认识。
2。通过对机械效率的学习,让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念,使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来,具有于任何事情都要注意效率的科学态度。
【教材分析】
教学目标知识与技能1.能说出有用功、额外功、总功的定义
2.解释机械效率,会计算机械效率
过程与方法1.根据生活事例认识物理知识,并运用物理知识解决实际问题
2.探究:斜面的机械效率
3.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律
情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。
教学重点1.理解机构效率
2.探究斜面的机械效率
教学难点理解机械效率
教学方法讨论,探究
教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件
【教学过程实录】
一、引入新课
师:小明家最近买了一处新楼房,一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到二楼。请同学们根据需要,选择器械帮助小明家解决这个问题,看看哪个小组选的办法最好?
生:小组讨论后自由回答
(把沙子装入桶中,用动滑轮把沙子拉到楼上;在地面与楼面之间搭上木板,将沙子装入袋子沿着木板推到楼上)
二、进行新课
师:假如用动滑轮提升沙子,请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。
生:观察思考。
师:对谁做的功是我们需要的?
生:对沙子做的功。
师:(板书有用功:我们所需要的功。)
哪部分功是我们不需要,但不得不做的?
生:提桶所做的功,克服动滑轮的重力所做的功。
师:(板书额外功:工作时,对于额外负担所不得不做的功。)
一共做的功等于什么?
生:有用功与额外功之和。
师:(板书总功:有用功与额外功之和。)
假如用斜面推沙子(媒体显示),有用功、总功、额外功各是多少?
生:(计算回答)
师:假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示),
你认为哪一种方法最好?为什么?
生:讨论回答。(第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少。)
师: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。(板书机械效率:有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么,机械效率应该怎样表示?
生:
师:根据公式计算,上面斜面的机械效率是多少?
生:计算回答。
师:观察计算结果,对机械效率,你能发现什么?
生:讨论回答。(机械效率没有单位,小于1,常用百分数表示。)
师:同学们,刚才我们知道上面斜面的机械效率,任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景(媒体显示)。
生:观察思考。
师:下面我们探究斜面的机械效率(板书探究:斜面的机械效率。)
通过观察上面用斜面推物体的情景,对斜面的机械效率你能提出什么问题?
生:提出问题。
(斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系?)
师:请同学们猜想上面提出的问题。
生:做出猜想。
(在斜面高一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高;在斜面的长、高一定时,斜面越光滑,机械效率越大。)
师:请同学们根据提出的问题和做出的猜想,每一小组选择其中的一个问题进行实验,设计出实验的方案。
生:小组讨论,设计实验的方案。
师:下面请同学们根据设计的实验方案,选择桌面上的器材进行实验。
生:小组实验,同时设计表格记录数据。
师:分析实验数据,你能得出什么结论?
生:小组回答。
师:回想实验的过程,影响实验的误差是什么?
生:讨论回答。
三、小结
师:通过本节课的学习,你有哪些收获?
生:思考回答。
(1.有用功、额外功、总功;2.机械效率:定义、公式、计算;3.探究:斜面的机械效率。)
四、动动脑
师:根据生活中你使用的机械,想想:怎样提高机械效率?结合自己的学习实际,如何提高学习效率?
生:讨论回答。
五、布置作业
设计实验,测定滑轮组的机械效率
【板书设计】
四.机械效率
1.有用功:我们所需要的功额外功:对于额外负担所不得不做的功。
总功:有用功与额外功。
2.机械效率:有用功与总功之比公式没有单位,小于1,常用百分数表示。
3.探究:斜面的机械效率
提出问题
猜想
设计实验方案
进行实验
分析数据,得出结论
评估

四、机械效率

第十四章机械能(四、机械效率)

目标

1．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。

2．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。

说明与建议

有用功和总功
首先让学生看课本图14.4-1，弄明白三幅画的意思，然后讨论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。学生可能对第二、三两种方法的区别不太理解，可引导学生注意桶的重量与口袋重量的不同。然后引导学生分析每种情况需要做的功，引出有用功、额外功、总功的概念。

想想议议

这里意在使学生加深了解有用功、额外功的概念。实际使用机械时，人们总是希望额外功少些。杠杆、起重机、电梯等所有机械都有一些是有用功，一些是额外功。通过讨论，让学生明白什么是有用功，什么是额外功。

机械效率

为了使学生明白为什么要引入机械效率这一概念，懂得机械效率的意义，在讲述有用功和额外功之后，应强调指出，使用机械做功，为了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，额外功是不可避免的。例如用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的功是额外功，而为了把水提上来，水桶是不可缺少的。额外功是我们不需要的，它白白浪费能量，因此应尽量减小它。使用不同的机械来提起物体，我们希望做的额外功越少越好，或者说，有用功与总功越接近越好。不同机器这方面的差别，通常用有用功在总功中占的百分比来表示，叫做机械效率，给出机械效率的公式。一台机器所做的有用功与总功越接近，这台机器的机械效率就越高。
课本列举了一个计算机械效率的例题，意在练习机械效率公式的应用，使学生加深认识有用功和总功的概念。
最后指出，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，应对这个问题重视。还可以让学生议议：除了用机械做功有个效率问题外，干别的事情有没有效率问题，在更广阔的背景下对效率问题有个初步观念。

探究斜面的机械效率

这个探究的目的是让学生学习测量斜面的机械效率，通过探究加深对机械效率的理解，摩擦是影响机械效率的重要因素之一，同时让学生进一步认识利用斜面也可以省力。
教师在引导学生提出问题后，要让学生独立完成探究过程。同时还可用粗糙程度不同的斜面，进一步探究摩擦对机械效率的影响。

动手动脑学物理
1．有用功是14400J，总功是24000J，机械效率是60％，起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件之间的摩擦做功等都是额外功。
2．略。
3．提高机械效率的主要办法是：改进机械的结构，例如提水时用容积较大而重量较轻的水桶等；按规程进行保养、合理使用以减小摩擦。