九年级物理《机械效率》教案设计

第十五章功和机械能二、机械效率吉林省松原市前郭县额如中学李百灵教材分析：“机械的机械效率”是衡量机械性能的重要指标之一，也是初中物理重点内容之一，是功、功率和简单机械各知识点的综合，在初中物理中占有极其重要的位置。学好机械效率，还为进一步学习热效率等有关相似的物理概念奠定基础。本节课有两大重要知识点，它们分别是：机械效率的概念和提高机械效率的方法；难点是：对于同一机械，克服不同的有用阻力做功，机械效率不相等。而明确有用功、额外功和总功是掌握机械效率和知道提高机械效率的关键。教学目标1．知道有用功、额外功和总功的概念及三者的关系。2．理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。3．培养学生对任何事情都要提高效率”的科学态度。教学重点和难点对机械效率概念的理解，并用公式进行简单的计算。教学方法实验法。教学仪器电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、相同木块和细线各20件。教学过程一、导入：用一个定滑轮和一个动滑轮，分别把重为G的物体匀速提高相同的高度h，并记录有关数据，根据实验数据，引导学生比较两个功：（1）利用定滑轮克服重物做的功Gh和利用动滑轮克服重物做的功Gh之间的关系（相等），（2）拉力所做的功之间的关系（拉力做的功不相等，利用动滑轮时，拉力做的功大于利用定滑轮时拉力所做的功），学生通过分析知道，利用不同的机械做功时，克服相同重物所做的功与拉力做功的比值一般是不相等的，它体现了机械性能的一个重要指标，从而引入机械效率的概念，顺便引出并板书课题。二、引入有用功、额外功、总功师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100N重的砂子运到6m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？在投影仪上映出生：可以把砂子装在桶里或装在袋子里，人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。师：同学们回答得都很好。我们可以有许多办法将砂子运上楼。现在我们选取其中的一种做个模拟实验，请大家讨论。（电脑模拟动画）这是一个利用滑轮组提升砂子的装置图，请观察和思考：①几段绳子承担物体和滑轮的总重？②砂子升高h，绳子末端移动的距离s是多少？③把100N重的砂子运上6m高的楼上，需要做多少功？④通过滑轮组，绳子末端用了40N的拉力将砂子运上去，实际做了多少功？⑤想一想，这两个功为什么不相等？在投影仪上映出学生讨论的结果。生：提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去，还要对桶和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩擦，也需要做功。师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100N重的砂子运到6m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。板书：（一）有用功、额外功、总功有用功：在工作时，对人们有用的功。额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。总功：有用功与额外功的和。练习：用桶从井中提水的时候，对________做的功是有用功，对_________做的功是额外功。如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是_________功，对水做的功是_________功。三、引入机械效率1．学生分组实验（共20个小组，分2个内容，每10个小组做1个内容，2个实验并进）测定：把重G=1．5N的木块，提高到h=0．2m的高度时，①通过一定一动滑轮组所做的有用功、总功。②通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。每个实验的记录结果选1～2组，在投影仪上映出进行分析。2．讨论与分析①有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？（没有）②使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？（不同）（这说明额外功不同）③额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？（越少越好）师：一定的总功中，额外功少意味着什么？生：有用功多。师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入一个新的物理量，叫做机械效率。板书：（二）机械效率的定义有用功跟总功的比值叫做机械效率。板书：（三）机械效率的公式：η=W有／W总练习：①计算课本例题中起重机的机械效率。②计算学生分组实验中所用的简单机械效率。师：由计算结果推知。板书：（四）机械效率η是个百分数，一定小于100%，没有单位。三、小结师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高45分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。四、布置作业五、教学反思：本节的重点在机械效率的计算，而要正确计算机械效率就必须掌握什么是有用功、什么是额外功，只要将这两项掌握，机械效率的计算就不成问题。但是，学生对什么是有用功、什么是总功把握得不是很准，比如课后练习：起重机将3600N的物体举高了4M，起重机做了9600J的额外功，求起重机的机械效率。从作业结果来看，有近两成的学生把3600N的物体举高了4M所做的功14400J当成总功。如何让学生更好的认识什么是有用功、什么是额外功、什么是总功，将是我们完成教学任务的重中之重。