3節(jié) 機(jī)械效率 教學(xué)設(shè)計(jì) 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能：能結(jié)合實(shí)例了解什么是有用功、額外功和總功，理解什么是機(jī)械效率。 過(guò)程與方法：通過(guò)參與探究斜面機(jī)械效率的活動(dòng)，學(xué)習(xí)擬訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)合作精神，養(yǎng)成事實(shí)求是、尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)態(tài)度。 【教學(xué)重點(diǎn)】理解機(jī)械效率。 【教學(xué)難點(diǎn)】探究斜面的機(jī)械效率及影響機(jī)械效率的因素。 【教學(xué)過(guò)程】 一、引入 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：在一塊30cm*40cm的木板上釘上三個(gè)釘子，其中一個(gè)釘子上掛通過(guò)一段細(xì)繩下拉著的一個(gè)鉤碼；第二個(gè)釘子上固定一根繞過(guò)一個(gè)動(dòng)滑輪的細(xì)繩的一端，動(dòng)滑輪下掛一個(gè)鉤碼；第三個(gè)釘子上掛細(xì)繩的另一端。讓第一、三個(gè)釘子露出，下面露出鉤碼，中間的部分全部用白紙蓋住。 演示實(shí)驗(yàn)： 用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)第一個(gè)釘子上的繩子使鉤碼移動(dòng)10cm，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；再用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)第三個(gè)釘子上的繩子使第二個(gè)鉤碼移動(dòng)10cm，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；計(jì)算出它們做得功分別是多少。 （一）有用功、額外功、總功（溫馨提示：下圖是動(dòng)畫） 在使用簡(jiǎn)單機(jī)械提升或移動(dòng)物體時(shí)，我們要對(duì)機(jī)械做功，機(jī)械又要對(duì)物體做功，那么我們對(duì)機(jī)械做功和機(jī)械對(duì)物體做功相等嗎？ 設(shè)疑提問(wèn)：建筑工地上有一堆沙子，要把這堆沙子運(yùn)到三樓，在老師給出的這四種方法中哪種最好？為什么？ 請(qǐng)同學(xué)們看第一種辦法，點(diǎn)擊上圖右下角的“start”，算出做功的多少。 第一種方法：對(duì)沙子做功600J 對(duì)小桶做功120J 克服自身重力做功2400J 請(qǐng)同學(xué)們看第二種辦法，點(diǎn)擊上圖右下角的“start”，算出做功的多少。 第二種方法：對(duì)沙子做功600J 對(duì)小桶做功120J 請(qǐng)同學(xué)們看第三種辦法，點(diǎn)擊上圖右下角的“start”，算出做功的多少。 第三種方法：對(duì)沙子做功600J 對(duì)小桶做功120J 克服動(dòng)滑輪重力做功60J 請(qǐng)?jiān)趧偛潘械娜N運(yùn)沙方法中，你認(rèn)為哪種方法最好？哪種方法最差，為什么？ 討論、分析有用功占總功的比例 概念：有用功跟總功的比值 公式：η= w有用 / w總 引入機(jī)械效率概念 ㈡、機(jī)械效率的一些特征 組織學(xué)生討論： 1、機(jī)械效率有單位嗎？ 2、為什么機(jī)械效率沒(méi)有大于1的？ 3、用小數(shù)和百分?jǐn)?shù)來(lái)表達(dá)機(jī)械效率，你認(rèn)為那種表達(dá)更好？ 機(jī)械效率的三個(gè)特征： 沒(méi)有單位 總小于1 用百分?jǐn)?shù)表示 進(jìn)一步理解機(jī)械效率的概念 ㈢、提高機(jī)械效率的途徑 通過(guò)多媒體展示起重機(jī)工作時(shí)的圖片討論、分析、得出結(jié)論 途徑有三條：1）減輕機(jī)械自重 2）減小機(jī)械間的摩擦 3）允許情況下增加物重 知道機(jī)械效率是機(jī)械性能的重要標(biāo)志之一，提高機(jī)械效率有重要的經(jīng)濟(jì)意義 ㈣例題部分 通過(guò)多媒體展示例題： 一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物提高4m。如果額外功是9600J，起重機(jī)做的有用功是多少？總功是多少？機(jī)械效率是多少？起重機(jī)在哪些方面消耗了額外功？ 1）組織學(xué)生分析、討論、計(jì)算 2）展示學(xué)生解題過(guò)程 3）總結(jié)、評(píng)價(jià) 意在練習(xí)機(jī)械效率公式的應(yīng)用、使學(xué)生加深認(rèn)識(shí)有用功、和總功的概念 （三）探究斜面機(jī)械效率 組織學(xué)生討論尋找實(shí)驗(yàn)方案分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論通過(guò)多媒體顯示下列問(wèn)題： 提出問(wèn)題：斜面的機(jī)械效率與它的傾斜程度有什么關(guān)系？ 意在讓學(xué)生學(xué)習(xí)測(cè)量斜面的機(jī)械效率通過(guò)探究斜面的機(jī)械效率加深對(duì)機(jī)械效率的理解。 2、猜想與假設(shè)：斜面越陡機(jī)械效率越高（或越低） 3、探究方案與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括： 1）實(shí)驗(yàn)器材 2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖（教材109頁(yè)） 3）實(shí)驗(yàn)原理 η= w有用 / w總=Gh / Fs 4）需測(cè)物理量 G h F s 5）進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生合作精神，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證自己的猜想，培養(yǎng)學(xué)生相信科學(xué)、尊重科學(xué)的良好品質(zhì)。 改變斜面的傾斜程度，測(cè)量斜面較緩、較陡、最陡時(shí)的機(jī)械效率 4、收集數(shù)據(jù)記錄表格 斜面傾斜木塊重量 斜面高度 程度 較緩 G/N h/m 拉力 F/N 斜面長(zhǎng) s/m 有用功 W有/J 總功 W總/J 機(jī)械效率 ℅ 較陡 很陡 5、分析和論證 結(jié)論：斜面越陡越費(fèi)力，機(jī)械效率越高 斜面越緩越省力，機(jī)械效率越低 6、評(píng)估與交流 小組討論：怎樣提高斜面的機(jī)械效率？ 三、課堂小結(jié)： 通過(guò)“學(xué)到了什么”這一欄目對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)：包括對(duì)三種功的認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)械效率的理解，影響機(jī)械效率的因素及提高途徑，斜面的機(jī)械效率與其傾斜程度的關(guān)系等。 培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)知識(shí)的能力 四、課后拓展 1、設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與物重的關(guān)系。 2、調(diào)查常見(jiàn)機(jī)械的機(jī)械效率，想想如何提高它們的機(jī)械效率。 3、測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率