《机械效率》教学设计
学习任务分析:《机械效率》选自义务教育课程标准实验教科书九年级《物理》第十四章,是初中物理力学部分的重要内容,同时又是九年级物理知识的重点。通过本节课的学习可以加深对功的原理的理解,是物理知识与生活实际联系的范例,是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的、充分为学生提供实践空间和方法的课,其中有用功、额外功、总功是本节课的难点,机械效率是本节课的重点。学习者分析:通过上一节《功》的学习,学生已经知道了功的原理:使用任何机械都不省功,但是并不能深刻理解这句话,本节课就是要进一步的加深对功的原理的理解,理解不省功的原因,通过学习能识别在使用机械时的有用功、额外功、总功。由于有用功、额外功和总功较抽象,学生不易理解,是本节课的难点,通过实验由同学们自己体验使用机械和不用机械所做的功,加深对功的原理的理解,同时也使有用功、总功、额外功的概念由抽象变得具体,有利于难点的突破,使机械效率的教学变得水到渠成。
教学目标:
知识与技能:
1、知道有用功、额外功和总功;
2、理解机械效率;
过程与方法:
1、通过实验,体验了使用机械做功的过程,加深对有用功、额外功、总功的理解,学会分析问题,解决问题地能力。
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:
1、在学习过程中培养发现问题、提出问题、解决问题的能力。
2、培养探索自然现象和日常生活中的物理知识的兴趣。
3、密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活的科学态度。
重点:理解机械效率
难点:认识有用功、额外功、总功及计算。
教学方法:讨论,实验探究
教学资源:
学生用实验器材:小桶、沙(10N)、滑轮、细绳、弹簧测力计、铁架台、刻度尺、塑料袋。
教师用实验器材:小桶、沙(10N)、滑轮、细绳、弹簧测力计、铁架台、刻度尺、塑料袋。多媒体动画课件。
教学设计:
教学内容
教学手段方法
教师活动
学生活动
设计说明
引
入
新
课
多媒体图片
提问:通过一动滑轮用60牛的拉力提起重为100牛的重物,使重物提高2米。请填写下表:
提问:对比表中数据,你有何发现?
由学生的回答引入新课。
板书课题:机械效率
学生动手计算并填表。
学生发表自己的看法。
通过对习题的解答,复习上节课的功的计算,并引入新课。
有用功、额外功和总功
讲解
根据学生的分析引出三种功的名称,引导学生给出有用功、额外功、总功的定义。
学生讨论给出定义。
由学生的回答给出定义,有利于学生理解三种功。
讨论
多媒体课件
提出问题:教学楼要进行维修,你有什么办法把沙子运上教学楼顶楼?哪种办法较好?(直接提着桶从楼梯走上去、用动滑轮、定滑轮拉上去、用袋子装着直接从上面吊上去等)。
引导学生分析:如何比较几种方法的优劣。
引出机械效率及定义。(有用功跟总功的比值)、公式(η=W有用/W总)。
以小组为单位展开讨论,然后各组提交方案,教师精选部分典型跟学生交流,通过论述,从中选出几种方案,展示多媒体辅助教学课件:几种方法的动画。(用动滑轮、定滑轮拉上去、用袋子装着直接从上面吊上去等)
学生讨论,并阐述理由。
让学生开动脑筋,用所学的知识解决实际问题,激发学生的学习兴趣,调动学生学习积极性,培养分析能力,开阔他们的视野。
机械
效率
动手实验探究
分析
1、介绍器材:弹簧测力计、铁架台、刻度尺、滑轮、细绳、10N沙子、小桶、塑料袋。
2、引导学生讨论分析要比较哪种方法的优劣,需要测量的物理量;
3、引导学生设计实验方案。
4、指导学生实验。
指出:机械效率没有单位;通常用百分数表示。
5、引导学生分析机械效率不同的原因,做额外功不同(对桶、滑轮做功;克服摩擦做功等),从而加深对额外功和总功概念的理解。并说明机械效率越高,机械性能越好。
学生分析、要比较有用功和总功,需要测量四个物理量。测出将沙子(G)提高(h)所做的功,即测量所需的拉力F和拉力通过的距离s,计算W2;及有用功W1。
尝试设计实验过程。
分组进行探究实验:学生用评选出的几个方案,每组选择其中一个方案进行探究。并比较W1与W2,计算机械效率。
学生提交实验数据,比较三种方法的优劣,体会机械效率的意义。
通过探究实验,培养学生动手操作能力,让学生练习功的测量及计算,从而巩固对功的理解,并且初步认识到利用各种机械所做的功有所不同。
培养学生分析数据的能力。
通过学生实验,体现科学探究
的真实性,经历科学探究的过程,深刻体会功的原理,理解做额外功的的原因。
机械效率的大小
提问:机械效率可不可能等于或大于1?
教师引导学生讨论(有用功总小于总功,所以机械效率总小于1)
由学生讨论做功的不同情况,理解机械效率的概念 。
学生讨论、分析和总结。
使学生认识到做功是有效率的;通过计算,加深对机械效率的理解。
课堂反馈
讨论
分析
思考:用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?
【练习】:
(1)某起重机的机械效率是60%,它表示什么意思?
(2)起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是34000J,起重机的机械效率是多少?
4、向学生介绍一些机械的机械效率:
起重机:40%-50%;滑轮组:50%-70%;抽水机:50%-80%
柴油机:28%-40%
教师个别提问学生,进行点拨。
展示多媒体辅助教学课件。
学生讨论回答。
学生边思考,边作答,教师强调解题的格式。多媒体展示规范的解题过程。
引导学生阅读课文。
展示多媒体辅助教学课件
对使用机械做功的情况作深入的认识。
加深学生对有用功和额外功的理解。
进一步加深对机械效率的理解。
培养学生的解题能力。
理解机械效率的含义
扩展学生视野。
提高机械效率的方法
讨论
追问:有关机械效率你还想知道什么?
确定两个问题:(1)、怎样提高机械效率?
(2)、如何测斜面的机械效率?
学生提出问题?
讨论解答。
多媒体课件展示提高机械效率的方法。
学生讨论需要测量的物理量,多媒体课件展示。
知识拓展并为下一节课作好铺垫。
小
结
请同学们谈谈本节课的收获。
学生归纳小结。
培养学生归纳知识的能力。
布置作业
P106:1、2、4。
课堂教学反思:本节课是在新课程理念的指导下实施的课堂教学,教学力求以学生的发展为本,努力创设“和谐、平等、探究合作”的教学情境,倡导课程不只是知识的载体,也是教师和学生共同探求新知识的过程,教学不只是单纯的教与学,而是师生共同寻求发展的过程。开始的教学设计是忽略了实际中的摩擦和绳重,让同学们根据教师给出的数据计算有用功和额外功,结果导致学生形成思维定势,认为总功必须由有用功和额外功之和计算得来。因此,我将这一环节设计为实验,让同学们通过实验数据的分析和计算,得出有用功、额外功、总功的定义,加深对概念的理解,取得了较好的课堂效果。学生兴趣浓厚,情绪高涨,思维非常活跃,想法独特,在相互讨论中碰撞出智慧的火花,极大调动了参与课堂的热情,使所有的学生都积极参与到课堂中来,课堂上注重了进行情感、态度、价值观的教育。但是,这样的设计也给课堂带来了压力,时间显得有些紧张,课堂小结很仓促,因此在课堂教学节奏的把握上还需要下功夫。
