9年級(jí)物理蘇科版上冊(cè)教案《15 機(jī)械效率》

九年級(jí)物理蘇科版上冊(cè)《11.5機(jī)械效率》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了動(dòng)滑輪、滑輪組和功等知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)簡(jiǎn)單機(jī)械的再一次探究，它為學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械奠定基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)機(jī)械效率的理解有著非常重要的作用。教材從再探動(dòng)滑輪入手，把學(xué)生的直覺(jué)印象與科學(xué)思考相結(jié)合，引發(fā)學(xué)生對(duì)以往知識(shí)的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生探究的動(dòng)力。接著通過(guò)“活動(dòng)11．5”的探究，力圖引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主探究建立有用功、額外功和總功的認(rèn)識(shí)，順勢(shì)引入機(jī)械效率概念，通過(guò)科學(xué)探究和數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識(shí)提高機(jī)械效率的方法。因此，本節(jié)課的機(jī)械效率的概念建立及計(jì)算是教材內(nèi)容的主體和重點(diǎn)，提高機(jī)械效率的方法是本節(jié)課的難點(diǎn)。【學(xué)情分析】本節(jié)課內(nèi)容相對(duì)較抽象，對(duì)學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力有較高的要求。教學(xué)中如何成功引導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是關(guān)鍵，學(xué)生已經(jīng)有了對(duì)功的計(jì)算能力，教學(xué)中要讓學(xué)生在適度引導(dǎo)下開(kāi)展討論區(qū)分有用功、額外功和總功，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，以加深學(xué)生對(duì)機(jī)械效率的理解，利用公式的進(jìn)行分析，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)并理解提高機(jī)械效率的方法。【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)和技能1．知道什么是有用功、額外功和總功。2．掌握機(jī)械效率的概念，會(huì)計(jì)算某種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率。3．知道機(jī)械效率總是小于1，知道提高機(jī)械效率的實(shí)際意義和方法。過(guò)程與方法通過(guò)探究動(dòng)滑輪的使用，知道使用機(jī)械要做額外功。通過(guò)實(shí)驗(yàn)與討論，認(rèn)識(shí)提高機(jī)械效率的主要方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀讓學(xué)生體念科學(xué)探究帶來(lái)的樂(lè)趣通過(guò)探究活動(dòng)，讓學(xué)生提高效率的意識(shí)，增強(qiáng)將科學(xué)服務(wù)于人類的責(zé)任感?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】機(jī)械效率的概念和有關(guān)計(jì)算【教學(xué)難點(diǎn)】如何提高滑輪組的機(jī)械效率【教學(xué)策略與方法】通過(guò)探究手拉繩做的功與動(dòng)滑輪對(duì)鉤碼做的功之間的關(guān)系，讓學(xué)生在研究交流中經(jīng)歷機(jī)械效率的發(fā)現(xiàn)，感悟合作探究的方法，從而建構(gòu)機(jī)械效率相關(guān)的知識(shí)體系，達(dá)到提升學(xué)習(xí)能力的目的?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】多媒體：相關(guān)幻燈片文件見(jiàn)電子演示文稿教具準(zhǔn)備：滑輪、鉤碼、鐵架臺(tái)、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度【教學(xué)過(guò)程】第一部分：創(chuàng)設(shè)情境，目標(biāo)領(lǐng)航在生活中我們經(jīng)常說(shuō)“……率”，如種子的發(fā)芽率、樹(shù)的成活率、時(shí)間的利用率、學(xué)習(xí)的效率。“．．．．．率”=有用的量/總量，表示事物某一方面的優(yōu)劣。今天我們就來(lái)探究描述簡(jiǎn)單機(jī)械優(yōu)劣的物理量“機(jī)械效率”——導(dǎo)入課題。并出示學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．知道什么是有用功、額外功和總功。2．掌握機(jī)械效率的概念，會(huì)計(jì)算某種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率。3．知道機(jī)械效率總是小于1，知道提高機(jī)械效率方法。第二部分：?jiǎn)栴}誘導(dǎo)，自學(xué)展示1．提出問(wèn)題：小明利用動(dòng)滑輪把木料拉上四樓時(shí)，可以直接用力向上拉，也可以通過(guò)動(dòng)滑輪將它拉上去，則手拉繩做的功W1=Fs與動(dòng)滑輪對(duì)木料做的功W2=Gh相等嗎？口說(shuō)無(wú)憑，要想知道到底相等不？只有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，要探究W1與W2是否相等——①需要測(cè)哪些物理量？②需要那些測(cè)量工具？③除測(cè)量工具以外，還需要準(zhǔn)備哪些儀器？④根據(jù)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個(gè)表格記錄實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)。第三部分：合作探究，反饋交流活動(dòng)：再探動(dòng)滑輪實(shí)驗(yàn)步驟：1．用手通過(guò)一只彈簧測(cè)力計(jì)拉一個(gè)動(dòng)滑輪，沿豎直方向勻速緩慢提起重為G的鉤碼，并分別測(cè)量的手對(duì)繩的拉力F、手移動(dòng)的距離s、鉤碼的重力G、鉤碼上升的高度h。2．改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上述測(cè)量。3．設(shè)計(jì)表格，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)手的拉力F/N手移動(dòng)距離s/m鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m1234．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：⑴手拉繩所做的功與動(dòng)滑輪拉鉤碼所做的功是否相等？若不相等，哪一個(gè)做的功多一些？⑵你認(rèn)為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？為了直觀的區(qū)分這些功，我們將它們分別叫做有用功、額外功、總功一、認(rèn)識(shí)有關(guān)機(jī)械的三種功1．有用功W有用_____將重物提升一定高度所做的功2．額外功W額外_____克服摩擦力和克服動(dòng)滑輪重力所做的功3．總功W總_____手的拉力對(duì)動(dòng)滑輪做的功4．三者之間的關(guān)系：5．當(dāng)堂訓(xùn)練：①用水桶從井中提水的過(guò)程中哪些是有用功、額外功、總功？②如果桶掉到井里，從井里撈桶時(shí)的過(guò)程中哪些是有用功、額外功、總功？二、機(jī)械效率為了表示總功中有多少功被有效利用，物理上引入了機(jī)械效率的概念1．定義：物理學(xué)中，將有用功與總功的比值叫做機(jī)械效率。2．計(jì)算公式：（）3．當(dāng)堂訓(xùn)練：1．請(qǐng)將下面三次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率計(jì)算出來(lái)實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m手的拉力F/N手移動(dòng)距離s/m有用功W/J總功W/J機(jī)械效率η120．031．50．06240．032．50．06360．033．50．062．從計(jì)算結(jié)果中你有何發(fā)現(xiàn)？a:η都用百分?jǐn)?shù)表示；b:η沒(méi)有單位；c:η小于1．d:同一動(dòng)滑輪提起物重越大，機(jī)械效率越高說(shuō)明同一機(jī)械其機(jī)械效率不一定相同，那么影響動(dòng)滑輪機(jī)械效率的因素有哪些？三、影響動(dòng)滑輪機(jī)械效率的因素有哪些？1．由公式：可知：滑輪機(jī)械效率與和有關(guān)。學(xué)生討論交流，并回答：①在W額一定時(shí)，W有用越大，η越。②在W有用一定時(shí)，W額越小，η越。結(jié)論：不計(jì)摩擦及繩重同一滑輪組提升不同的重物，重物越重，機(jī)械效率越②不同的滑輪組提升相同的重物，動(dòng)滑輪越輕，機(jī)械效率越3．提高滑輪組機(jī)械效率的方法：①增大有用功——增大物重②減小額外功——減小動(dòng)滑輪的重、減小摩擦和繩重第四部分：課堂訓(xùn)練，遷移應(yīng)用1．下圖中不計(jì)摩擦及繩重時(shí)，各滑輪組的效率關(guān)系是：η1η2、η3η4，η甲η乙（選填“＜”“＝”“＞”）2．小明在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：（1）在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù)。（2）第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為_(kāi)_____。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，______可以提高滑輪組的機(jī)械效率；（4）分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多（即動(dòng)滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率______。（5）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度_____。第五部分：小結(jié)歸納，布置作業(yè)1．談?wù)劚竟?jié)課你有哪些收獲？2．本節(jié)課你還有那些困惑？作業(yè)．1．2．3題。板書(shū)設(shè)計(jì)§11．5機(jī)械效率一、三種功1．有用功W有用=Gh2．額外功W額外=G動(dòng)h+fs3．總功W總=Fs4．三者之間的關(guān)系：二、機(jī)械效率1．定義：有用功與總功的比值。2．計(jì)算公式：3．注意：η沒(méi)有單位；且η小于1．三、影響動(dòng)滑輪機(jī)械效率