《測(cè)滑輪組的機(jī)械效率》名師教案

2/2第六節(jié)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率指導(dǎo)思想與理論依據(jù)：依據(jù)物理《國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)》，注重全體學(xué)生的發(fā)展，注重科學(xué)探究的基本理念，進(jìn)行本節(jié)課的設(shè)計(jì)。本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以思維為中心，以過(guò)程為主線。充分利用已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步展開交流、對(duì)比、分析論證，加深對(duì)機(jī)械效率的認(rèn)識(shí)與理解，有效提高學(xué)生的認(rèn)知水平，把實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力的訓(xùn)練推進(jìn)到更高層次。在教學(xué)方法方面重視學(xué)生的自主探究，強(qiáng)調(diào)合作交流，著力體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。旨在讓每個(gè)學(xué)生經(jīng)歷基本的探究過(guò)程，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂(lè)趣。教學(xué)背景分析：1.教學(xué)內(nèi)容分析這一節(jié)是北師大版教材第六章《功和能》的第三節(jié)的延伸。目的是通過(guò)對(duì)滑輪組機(jī)械效率的測(cè)量和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，加深對(duì)有用功、額外功與總功的認(rèn)識(shí)理解，使學(xué)生更深刻的認(rèn)識(shí)機(jī)械效率。讓學(xué)生自己在探究的過(guò)程中，分析影響機(jī)械效率高低的因素，找出提高機(jī)械效率的方法和實(shí)際意義，增強(qiáng)合理改進(jìn)機(jī)械、提高機(jī)械效率的意識(shí)。同時(shí)機(jī)械效率是衡量機(jī)械性能的重要指標(biāo)，也是學(xué)習(xí)其它效率，如熱機(jī)效率的基礎(chǔ)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。2.學(xué)生情況分析通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)會(huì)組裝滑輪組，并對(duì)有用功、額外功與總功以及機(jī)械效率有了初步的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，對(duì)物體移動(dòng)距離、繩端移動(dòng)距離的測(cè)量和移動(dòng)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的讀取有一定的困難，認(rèn)為在靜止時(shí)測(cè)量繩子自由端的拉力更容易，方便讀數(shù)；而導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)量。其次初二學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰€比較弱，測(cè)量滑輪組機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)是初中階段較難的實(shí)驗(yàn)，需要在教師引領(lǐng)下，學(xué)生才能進(jìn)行有目的的探究活動(dòng)。教學(xué)目標(biāo)：1．知識(shí)與技能：（1）知道測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的原理（2）會(huì)組裝實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行測(cè)量、記錄數(shù)據(jù)、會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率（3）會(huì)利用控制變量法探究滑輪組機(jī)械效率與被提升物體重力、動(dòng)滑輪的重力是否有關(guān)（4）知道提高滑輪組機(jī)械效率的方法．2．過(guò)程與方法：（1）通過(guò)對(duì)滑輪組機(jī)械效率的測(cè)量，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。（2）通過(guò)用控制變量法探究滑輪組機(jī)械效率與被提升物體重力、動(dòng)滑輪的重力是否有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力。3．情感、態(tài)度和價(jià)值觀（1）通過(guò)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，并使學(xué)生體會(huì)由探究得到物理規(guī)律的喜悅。（2）在經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生逐步建立交流的意識(shí)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及實(shí)事求是的態(tài)度。教學(xué)重、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：1、會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率2、會(huì)用控制變量法探究滑輪組機(jī)械效率與被提升物體重力、動(dòng)滑輪的重力是否有關(guān)，交流總結(jié)提高滑輪組機(jī)械效率的方法。教學(xué)難點(diǎn)：在彈簧測(cè)力計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行讀數(shù)教學(xué)資源：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、滑輪組、細(xì)繩、鉤碼、鐵架臺(tái)教學(xué)方法：教師引導(dǎo)學(xué)生自主探究教學(xué)流程：課程問(wèn)題教師引導(dǎo)學(xué)生分析的問(wèn)題學(xué)生分組討論三個(gè)滑輪組的機(jī)械效率問(wèn)題一：哪個(gè)滑輪組機(jī)械效率高？初步了解影響滑輪組機(jī)械效率的因素引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究探究實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)器材問(wèn)題二：如何測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率探究實(shí)驗(yàn)步驟及記錄表格實(shí)驗(yàn)探究、分享數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素問(wèn)題三：探究提高滑輪組機(jī)械效率方法在教師的引導(dǎo)下分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交流總結(jié)提高滑輪組機(jī)械效率方法教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)置意圖環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境、引入新課1、提出問(wèn)題如圖所示，三個(gè)滑輪組提升物體時(shí)機(jī)械效率哪個(gè)高？哪個(gè)低？(G1<G2)并說(shuō)明原因。2、引入新課要想知道真正知道哪個(gè)滑輪組的機(jī)械效率高，我們應(yīng)該采用什么方法？學(xué)生分組討論選代表進(jìn)行交流利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)分析問(wèn)題的能力培養(yǎng)利用實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的意識(shí)環(huán)節(jié)二：師生合作、共同探究一、出示學(xué)習(xí)目標(biāo)1、練習(xí)組裝滑輪組2、學(xué)會(huì)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率3、會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，知道影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素。4、知道如何提高滑輪組的機(jī)械效率二、探究如何測(cè)量滑輪組機(jī)械效率1、探究實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)器材（1）教師提出問(wèn)題①機(jī)械效率公式②如何測(cè)量有用功？需要測(cè)量什么物理量？用什么儀器測(cè)量？③如何測(cè)量總功？需要測(cè)量什么物理量？用什么儀器測(cè)量？（2）實(shí)驗(yàn)原理η=G(3)實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、滑輪組、細(xì)繩、鉤碼、鐵架臺(tái)2、探究實(shí)驗(yàn)步驟及記錄表格（1）教師提出問(wèn)題①在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)豎直向上用力.為什么？_____________________②彈簧測(cè)力計(jì)在勻速拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù).而不是靜止時(shí)讀數(shù)、為什么？____________(2)總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟：①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)__________,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一個(gè)鉤碼的重力G,并將其記錄在表格中。用所給器材組裝如圖所示滑輪組。將刻度尺放在如圖所示的位置，分別記下鉤碼和繩子自由端的起始位置。②用彈簧測(cè)力計(jì)_____________拉動(dòng)繩子自由端，使物體勻速上升，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，并記下物體上升后所達(dá)到的末位置以及繩子自由端上升到的末位置。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出鉤碼上升的距離ｈ和繩子自由端移動(dòng)的距離ｓ，并將F、S、h記錄在表格中。③根據(jù)公式_____________計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率η，并記錄在表格中（3）數(shù)據(jù)記錄鉤碼重力G/N鉤碼上升的高度h/m繩子自由端的拉力F/N繩子自由端移動(dòng)的距離S/m機(jī)械效率η3、學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)4、交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)5、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)三、實(shí)驗(yàn)延伸1、教師出示實(shí)驗(yàn)主題（1）探究滑輪組機(jī)械效率與物體重力是否有關(guān)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？（2）探究滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力是否有關(guān)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？2、交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表格表一鉤碼重力G/N鉤碼上升的高度h/m繩子自由端的拉力F/N繩子自由端移動(dòng)的距離S/m機(jī)械效率η表二動(dòng)滑輪重力G動(dòng)/N鉤碼重力G/N鉤碼上升的高度h/m繩子自由端的拉力F/N繩子自由端移動(dòng)的距離S/m機(jī)械效率η4、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）__________________________（2）__________________________四、提高滑輪組機(jī)械效率的方法：1、______________________________2、______________________________3、_____________________________學(xué)生讀數(shù)學(xué)生交流η=WW有=G物h需要測(cè)量G物、hW總=Fs需要測(cè)量F、s測(cè)量工具：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺學(xué)生討論交流師生共同梳理學(xué)生實(shí)驗(yàn)，填寫數(shù)據(jù)記錄表學(xué)生交流談?wù)勛约簩?shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)和不足教師引導(dǎo)學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路學(xué)生實(shí)驗(yàn)，填寫記錄表交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)提高滑輪組機(jī)械效率的方法明確學(xué)習(xí)目的明確實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)量工具明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意的問(wèn)題，梳理實(shí)驗(yàn)過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的能力將自己的成果與別人分享，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力培養(yǎng)學(xué)生會(huì)利用“控制變量法”進(jìn)行科學(xué)探究；并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)，將自己的成果與別人分享，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表