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《機械效率》教案最新
作為一名教學(xué)工作者,可能需要進(jìn)行教案編寫(xiě)工作,借助教案可以提高教學(xué)質(zhì)量,收到預期的教學(xué)效果。我們應該怎么寫(xiě)教案呢?下面是小編收集整理的《機械效率》教案最新,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
《機械效率》教案最新1
【教學(xué)目標】
一、知識與技能
1、知道利用斜面拉物體時(shí),有用功與總功的計算方法,會(huì )計算斜面的機械效率。
2、會(huì )測定斜面的機械效率,并會(huì )運用控制變量法的實(shí)驗方法進(jìn)行探究實(shí)驗。
3、知道提高機械效率的意義和主要方法。
二、過(guò)程與方法
1、從生活實(shí)際出發(fā),培養探究物理學(xué)的有關(guān)知識的興趣以及深入認識事物的能力。
2、親身經(jīng)歷測量斜面機械效率的過(guò)程,通過(guò)參與探究影響斜面的機械效率因素的活動(dòng),學(xué)習擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計劃和實(shí)驗方案,并培養自主合作探究的能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1、讓學(xué)生學(xué)會(huì )關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機械的機械效率,具有用機械效率來(lái)評價(jià)機械的意識。
2、通過(guò)探究活動(dòng),進(jìn)行充分的交流與合作,培養學(xué)生嚴謹求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團結協(xié)作的科學(xué)精神。
【實(shí)驗教具】
學(xué)生用實(shí)驗器材:彈簧測力計、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長(cháng)方體鐵塊、砝碼。
老師用實(shí)驗器材:器材同上。
軟件:Flash課件。
【教學(xué)過(guò)程】
一、創(chuàng )設情景,導入新課
師:工人往高處搬重物時(shí),一般會(huì )用什么方法?
生:用木板搭成一個(gè)斜面,把重的東西推上去或拉上去。
師:為什么這么做呢?
生:因為斜面可以省力。
師:斜面這種省力的機械,在生活中有許多運用,同學(xué)們都見(jiàn)過(guò)哪些斜面?
生:盤(pán)山公路就是一個(gè)大斜面。(大屏幕)
師:還有嗎?
生:我們騎自行車(chē)上坡時(shí),走S形路線(xiàn)會(huì )更容易一些。也是利用了斜面可以省力。
師:這盤(pán)山公路像不像S形?
師:橋梁的引橋也是一個(gè)斜面,而且橋面越高,引橋也越長(cháng)。(大屏幕)
師:既然使用斜面可以省力,那能不能省功呢?
生:不能。因為使用任何機械都不能省功。
師:說(shuō)得很好。實(shí)際上使用任何機械都會(huì )不可避免的做一些額外功,這樣使得有用功總是小于總功,有用功占總功的百分比就是機械效率,我們用它來(lái)描述利用機械做功的效率,那么斜面的機械效率到底與哪些因素有關(guān)呢?它的省力情況與它的機械效率有什么關(guān)系嗎?
二、合作交流,解讀探究
1、提出問(wèn)題:
師:這節課我們就一起來(lái)探究斜面的機械效率。
師:我們利用斜面做功時(shí),目的是把物體抬到一定高度處。我們不把它豎起提升,而是沿著(zhù)斜面把它拉上去,這是為了省力。演示:請看這里,沿斜面拉物體時(shí),什么是有用功?什么是總功?如何計算斜面的機械效率?
生:克服物體重力所做的功是有用功,拉力所做的功是總功。
師:我們需要哪些測量?jì)x器?需要測量哪些物理量呢?
生:需要彈簧測力計和刻度尺。要測出物體重力,斜面高度,拉力,斜面長(cháng)度。
斜面的機械效率:(大屏幕)
師:你們準備怎樣測量拉力的大?
生:用彈簧測力計鉤住物體,沿斜面勻速向上拉,讀出測力計的示數即為拉力的大小。
師:知道了如何測量斜面的機械效率了,同學(xué)們猜想一下,斜面的機械效率可能與哪些因素有關(guān)呢?
2、進(jìn)行猜想:
生:斜面的機械效率可能與斜面的高度、斜面長(cháng)度、傾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物體重力有關(guān)。(大屏幕)
師:能說(shuō)說(shuō)你們的猜想依據嗎?
生:我覺(jué)得可能與斜面的粗糙程度有關(guān),斜面越粗糙,克服摩擦力所做的額外功就越多,機械效率越低。
師:有道理。摩擦是影響機械效率的一個(gè)重要因素,摩擦力越大,做的額外功就越多,機械效率就越低。
生:我覺(jué)得可能與斜面的傾斜程度有關(guān),斜面的傾斜程度越大,把物體提升得也越高,機械效率就越高。
生:我認為可能與斜面的坡度有關(guān)。坡度越大,斜面的機械效率越高。
生:我覺(jué)得可能與物體的重力有關(guān),物體越重,所以機械效率高(或越低)。
生:我認為可能與斜面的長(cháng)度有關(guān),斜面越長(cháng),克服摩擦力所做的額外功也越多,機械效率就越低。
生:我認為可能與物體對斜面的壓力有關(guān),壓力越大,機械效率越低(或越高)。
生:我認為可能與斜面的高度有關(guān),斜面越高,做的有用功就越多,機械效率越高。
師:很不錯,同學(xué)們猜想了這么多因素,而且說(shuō)得有理有據。我們能不能把這些因素中相類(lèi)似的因素合并合并,把問(wèn)題簡(jiǎn)化一下呢?誰(shuí)來(lái)說(shuō)?
生:我覺(jué)得斜面的坡度與斜面的傾斜程度可以合并。
師:坡度與傾斜程度是不是一個(gè)意思呀?
生:我覺(jué)得物體對斜面的壓力與物體的重力可以合并。
師:物體越重,對斜面的壓力也越大,那我們把它們合并為重力,因為壓力不太好測量。
生:我認為斜面的高度與斜面的長(cháng)度也都可以合并為斜面的傾斜程度,因為固定高度,只改變長(cháng)度或固定長(cháng)度只改變高度都相當于改變了斜面的傾斜程度,效果是一樣的。
師:說(shuō)得有道理,你能來(lái)演示給我們看看嗎?
生:演示并解說(shuō)。把斜面長(cháng)度固定,只改變斜面高度,斜面的傾斜程度變了;把斜面高度固定,只改變斜面的長(cháng)度,斜面的傾斜程度也變了。這兩種方法達到的效果是一樣的。
師:這兩種方法都改變了斜面的傾斜程度。但哪一種方法更簡(jiǎn)便?
生:固定高度,改變斜面的長(cháng)度更簡(jiǎn)便。
師:按照同學(xué)們的討論結果,進(jìn)行合并后,影響斜面的機械效率的因素有幾個(gè)?
生:斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、物體重力。(大屏幕)
3、設計方案:
師:要證明同學(xué)們的猜想是否正確,最好的辦法就是做實(shí)驗,因為實(shí)驗是檢驗真理的唯一標準。但是在做實(shí)驗之前,我們必須先設計好實(shí)驗方案,因為只有這樣,才能讓實(shí)驗有條不紊的進(jìn)行。
師:當一個(gè)物理量與幾個(gè)因素有關(guān),我們用什么方法來(lái)進(jìn)行探究呢?
生:控制變量法。
師:當一個(gè)量與多個(gè)因素有關(guān),在探究其中一個(gè)因素時(shí),我們要控制其它的因素一定,這就是控制變量法。由于探究的因素較多,我們的時(shí)間也有限,所以各小組的同學(xué)只能就其中一個(gè)你比較感興趣的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行探究,各小組討論一下,我來(lái)分分組,同時(shí)請各小組組長(cháng)來(lái)領(lǐng)取實(shí)驗報告單。把你們的設計方案寫(xiě)下來(lái),畫(huà)出實(shí)驗的圖例和實(shí)驗表格。
生設計實(shí)驗,師巡視。發(fā)現問(wèn)題及時(shí)給與幫助。
4、展示交流結果:
5、進(jìn)行實(shí)驗:
師:方案已經(jīng)制定出來(lái)了。下面就開(kāi)始實(shí)驗吧。同學(xué)們邊做實(shí)驗邊記錄數據。
生:做實(shí)驗。師巡視。發(fā)現問(wèn)題及時(shí)幫助。
6、分析論證,得出結論
師:同學(xué)們的實(shí)驗做完了嗎?做完了。把你們的數據及結論拿到前面來(lái)展示一下,讓大家來(lái)分享你們的實(shí)驗成果吧。哪個(gè)小組先來(lái)?你們小組先來(lái)吧。
生:展示實(shí)驗。先把實(shí)驗報告拿到展示臺下展示,然后一個(gè)同學(xué)做演示,一個(gè)同學(xué)解說(shuō)。
生1:我們探究的是斜面的機械效率與傾斜程度的關(guān)系。我們首先測出了物體重力,記入了表格。實(shí)驗時(shí),我們選擇的是──斜面。先讓斜面的傾斜程度較小,把物體沿斜面勻速拉上斜面,讀出拉力的大小,記入表格,再用刻度尺測出斜面的長(cháng)度和高度也分別記入表格。然后逐漸增大斜面的傾斜程度,按同樣的方法重做兩次實(shí)驗。最后算出較緩時(shí)為xx,較陡時(shí)為xx,最陡時(shí)為xx。所以我們得出的結論是:斜面的傾斜程度越大,機械效率越高。
師:真不錯,說(shuō)得這么詳細。為他們鼓掌。
師:其它探究機械效率與斜面傾斜程度關(guān)系的小組得出的結論與他們的相同嗎?
生:我們選擇的是毛巾斜面,也得到了同樣的結論。
師:下面哪個(gè)小組上來(lái)展示?
生2:我們小組探究的是斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系?刂菩泵娴膬A斜程度和物體重力一定,也是先測出了物體重力,記入了表格中,實(shí)驗時(shí),先在木板表面鋪上毛巾,把物體沿毛巾斜面勻速拉上斜面,記下拉力大小,記入表格,用刻度尺測出斜面長(cháng)度和斜面高度分別記入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重復上面的實(shí)驗。最后分別算出在毛巾表面上時(shí)為xx,木板表面上時(shí)為xx,玻璃表面上時(shí)為xx,我們得出的結論是:斜面越粗糙,斜面的機械效率越低。
師:其它探究這個(gè)因素的小組得到的結論是一致的嗎?
生3:我們探究的是斜面的機械效率與物體重力的關(guān)系?刂菩泵娴膬A斜程度和斜面的粗糙程度均相同,先測出木塊重力,記入表格中,把它沿斜面勻速拉上斜面,測出拉力的大小記入表格中,同時(shí)測出斜面長(cháng)度和斜面高度,也分別記入表格中,然后逐漸在木塊上加砝碼,改變物體重力,重復上面的實(shí)驗。最后算出較輕時(shí)的為xx,較重時(shí)為xx,最重時(shí)為xx。這三次的近似相等,所以在誤差范圍內,我們得出的結論是:斜面的機械效率與物體重力無(wú)關(guān)。
師;同學(xué)們都說(shuō)得非常好。綜合一下同學(xué)們的實(shí)驗結論。我們可以得出影響斜面的機械效率的因素只有兩個(gè),即斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度。具體的關(guān)系怎樣說(shuō)才算是嚴密的呢?
生:在斜面的粗糙程度一定時(shí),斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率越高。
生:在斜面的傾斜程度一定時(shí),斜面越粗糙,斜面的機械效率越高。
生:斜面的傾斜程度與物體的重力無(wú)關(guān)。
師:說(shuō)得非常好。(大屏幕展示結論)
7、評估與交流
師:我們回到剛才第一個(gè)表格中,同學(xué)們有沒(méi)有什么新的發(fā)現?
生:我還發(fā)現,傾斜程度越小,拉力越小,也就是越省力。
師:那綜合分析一下省力情況與機械效率大小,你可以得到什么結論?
生:斜面越省力,機械效率越低;斜面越費力,機械效率越高。
師:既然斜面的傾斜程度越小,機械效率越低,那盤(pán)山公路為什么還要把斜面修得那么長(cháng)呢?
生:為了更省力。
師:特別是對于較重的物體做功考慮更多的應該是省力的問(wèn)題,因為如果你不能搬不動(dòng)動(dòng)物體,你做的功就等于0,你的機械效率也將為零。這樣看來(lái),我們應該在力所能及的范圍內,盡量的讓斜面更陡一些,更光滑一些,這樣就能提高斜面的機械效率了。
師:通過(guò)剛才的探究,你最感興趣的是什么?你還想知道有關(guān)斜面的哪些方面問(wèn)題?(大屏幕)
生:我還想知道斜面在生活中還有哪些應用。
師:還有生活中不太起眼的螺絲釘,千斤頂,樓梯等等都是斜面。
生:我想知道為什么斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率就越大。
師;我們可以采用極端思維法來(lái)思考這個(gè)問(wèn)題:如果斜面的傾斜程度為零,也就是水平,當我們沿水平方向拉物體,不可能讓物體升高,在提升物體這方面做的功為0,即機械效率為0。如果斜面的傾斜程度最大,也就是豎直,沿豎直方向提升物體時(shí),不需要克服斜面摩擦力做額外功了,此時(shí)的機械效率就等于100%。所以斜面的傾斜程度越小機械效率越低;斜面傾斜程度越大機械效率越高。
生:我想知道為什么斜面的機械效率與物體的重力無(wú)關(guān)。
師:這是因為拉力與重力成正比,關(guān)于為什么成正比,同學(xué)們到高中就明白了。
生:我還想知道斜面的機械效率與物體運動(dòng)速度是否有關(guān)。
師:你覺(jué)得呢?
生:我覺(jué)得有關(guān)(或無(wú)關(guān))
師:你想一下啊,無(wú)論速度大還是速度小,只要是勻速,拉物體的.力變不變?
生:不變。
師:那你覺(jué)得機械效率與速度有關(guān)嗎?
生:我覺(jué)得無(wú)關(guān)。
生:我還想知道物體在斜面上滾動(dòng)時(shí)的機械效率與滑動(dòng)時(shí)的機械效率有什么區別?
師;那你猜一下,滾動(dòng)時(shí)高還是滑動(dòng)時(shí)高?
生:我覺(jué)得滾動(dòng)時(shí)高,因為滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小。
師:嗯,很喜歡動(dòng)腦筋,不錯啊。
師:不過(guò),這些只是同學(xué)們的猜想,真正的驗證過(guò)程就只能留給同學(xué)們課后去探究了。
師:通過(guò)這節課的學(xué)習,同學(xué)們覺(jué)得有哪些收獲,又有哪些不足呢?(大屏幕)
生1:通過(guò)探究我知道了斜面的機械效率與哪些因素有關(guān),而且還知道了斜面的省力情況與斜面機械效率的關(guān)系。
生2:這次探究實(shí)驗,我們先根據提出的問(wèn)題,進(jìn)行了猜想,然后通過(guò)小組討論設計了實(shí)驗方案,再通過(guò)實(shí)驗,根據實(shí)驗數據分析歸納出正確結論,這個(gè)探究方法對我以后的學(xué)習有很大的幫助。
師:方法上的收獲確實(shí)很重要,我們除了要學(xué)習實(shí)驗的探究方法,也要學(xué)習別人好的學(xué)習方法,你們說(shuō)是不是呀?有什么不足?
生:我覺(jué)得實(shí)驗中還是有很多的不足。比如,在測量拉力的時(shí)候,不能保證勻速拉動(dòng)物體,而且彈簧測力計不是固定的,而是運動(dòng)的,不便于讀數,拉力的測量誤差比較大。
生:斜面長(cháng)度和斜面高度的測量也存在一些誤差。
師:所以我們在測量的時(shí)候,都要非常的細心,這樣才能提高實(shí)驗的成功率。
三、應用遷移,延伸拓展:
師:效率是一個(gè)很重要的問(wèn)題,提高機械效率,可以更充分地發(fā)揮機械設備的作用,因為可以減少能耗,降低生產(chǎn)成本。效率就是時(shí)間,效率就是金錢(qián),效率就是生命。無(wú)論做什么都會(huì )有效率,無(wú)論什么時(shí)候,我們都要盡量的提高效率。
閱讀理解:效率
除了機械做功有效率問(wèn)題外,日常生活中的很多事情都有效率問(wèn)題。一家人吃飯,不可能把每粒米都吃進(jìn)肚里,這里我們可用效率表示對米的有效利用程度。用鉛筆寫(xiě)字,一支鉛筆的鉛芯都能完全利用嗎?人們總希望這根鉛筆芯被利用的程度越大越好,因而這里的效率反映了對鉛筆芯的有效利用程度。用爐子燒水的時(shí)候,煤炭不可能都完全燃燒,燃燒的煤炭放出的熱量只有一部分被水吸收,很多熱量浪費掉了,在這里我們可用“效率”的高低來(lái)表示對煤炭和放出的熱量的有效利用率的大小。吹電風(fēng)扇時(shí),消耗的電能除了一部分轉化為電風(fēng)扇的機械能之外,電動(dòng)機中的線(xiàn)圈由于電流通過(guò)會(huì )發(fā)熱,夏天,電風(fēng)扇工作久了,電機發(fā)熱就是很好的證明,但產(chǎn)生的這些熱量都白白散失到空氣中了。所以也可以用效率來(lái)表示電能利用率的大小。日常生活中所說(shuō)的“工作效率”、“學(xué)習效率”、“辦事效率”等等,都是從一定角度反映對某些事物的有效利用程度。(大屏幕展示文字并配音)
看完這段方字,請同學(xué)們根據生活中你使用的機械,想想,怎樣提高機械效率呢?另外,再結合自己的學(xué)習實(shí)際,想想又如何提高學(xué)習效率呢?
師:這個(gè)問(wèn)題就留給大家課后去思考吧,今天這節課我們就上到這兒。
《機械效率》教案最新2
一、教學(xué)目標
。ㄒ唬┲R與技能
1、能結合實(shí)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(jìn)行簡(jiǎn)單的計算。
3、能設計實(shí)驗,測定某種簡(jiǎn)單機械的機械效率。
。ǘ┻^(guò)程與方法
1、通過(guò)探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn),知道使用機械就要做額外功。
2、通過(guò)實(shí)驗與討論,認識提高機械效率的主要方法。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀(guān)
知道提高機械效率的實(shí)際意義和方法,有合理改進(jìn)機械、提高效率的意識,增強將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的責任感。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節內容由“有用功和額外功”“機械效率”兩部分構成,機械效率是本節教學(xué)的重點(diǎn)。教學(xué)中要通過(guò)實(shí)例分析有用功、額外功和總功,使學(xué)生真正認識機械效率的含義。測量滑輪組的機械效率是本節的難點(diǎn)。教學(xué)中要組織學(xué)生經(jīng)歷測量的全過(guò)程,如讓學(xué)生經(jīng)歷組裝實(shí)驗裝置、測量數據、得出結論的過(guò)程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,同時(shí)增加他們的實(shí)踐體驗。
重點(diǎn):機械效率的概念和有關(guān)計算。
難點(diǎn):測量滑輪組的機械效率。
三、教學(xué)策略
以“利用動(dòng)滑輪提升重物”為背景,提出問(wèn)題:動(dòng)力對繩子做功等于動(dòng)滑輪提升重物所做的.功嗎?讓學(xué)生猜測并設計實(shí)驗來(lái)驗證自己的猜想。學(xué)生經(jīng)過(guò)數據分析后發(fā)現,動(dòng)力對繩子做的功總是大于動(dòng)滑輪提升物體做的功。進(jìn)一步分析討論,引出有用功、額外功和總功,以及它們之間的關(guān)系和效率的概念。通過(guò)理解、運用機械效率解決實(shí)際問(wèn)題,認識到提高機械效率的兩種方法:減小額外功和增加有用功。在討論了怎樣提高機械效率的問(wèn)題之后,把效率問(wèn)題延伸到學(xué)生的學(xué)習和生活中。使學(xué)生明白只有提高學(xué)習效率才能順利完成任務(wù)。
四、教學(xué)資源準備
多媒體設備、實(shí)物投影儀、動(dòng)滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線(xiàn)等。
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