八年級物理下冊 第十二章 簡單機械 第3節(jié) 機械效率第2課時 探究機械效率教案（新版）新人教版

八年級物理下冊第十二章簡單機械第3節(jié)機械效率第2課時探究機械效率教案（新版）新人教版主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：八年級物理下冊第十二章簡單機械第3節(jié)機械效率第2課時探究機械效率教案（新版）新人教版

2.教學年級和班級：八年級物理

3.授課時間：2課時

4.教學時數(shù)：90分鐘核心素養(yǎng)目標1.知識與技能：使學生掌握機械效率的概念，理解機械效率的計算方法，能夠運用機械效率的知識解決實際問題。

2.過程與方法：培養(yǎng)學生運用實驗方法探究機械效率的能力，提高學生的實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力。

3.情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生對物理學科的興趣，培養(yǎng)學生勇于探究、實事求是的精神，使學生認識到物理知識在生活中的重要性。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：在學習機械效率這一節(jié)之前，學生已經(jīng)學習了簡單機械的基本概念，如杠桿、滑輪等，并對這些機械的原理和運用有了一定的了解。此外，學生還學習了功和功率的相關(guān)知識，這為理解機械效率奠定了基礎(chǔ)。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：八年級的學生對物理學科具有一定的興趣，特別是在實驗和實踐方面。他們具備一定的觀察和實驗能力，能夠進行簡單的數(shù)據(jù)處理和分析。在學習風格上，學生更傾向于通過實踐和互動來學習，因此，通過實驗探究機械效率的方法能夠激發(fā)他們的學習興趣。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解機械效率的概念上，學生可能會混淆機械效率和功的概念；在計算機械效率時，學生可能會遇到分母為零的情況，導致計算錯誤；在實驗過程中，學生可能對數(shù)據(jù)的處理和分析存在困難，如如何準確測量力和距離等。針對這些困難，教師需要在教學中進行引導和解答，幫助學生正確理解機械效率的概念，掌握計算方法，并提高實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學資源1.軟硬件資源：實驗室、物理教學設(shè)備、計算器、實驗器材（如彈簧測力計、尺子、滑輪組等）。

2.課程平臺：人教版物理教材、多媒體教學課件、教學視頻。

3.信息化資源：網(wǎng)絡(luò)搜索工具、物理學科相關(guān)網(wǎng)站、學術(shù)期刊。

4.教學手段：講解法、實驗法、討論法、問答法、案例分析法。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。

-設(shè)計預習問題：圍繞“機械效率”課題，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解機械效率的基本概念和計算方法。

-思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解“機械效率”課題，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出“機械效率”課題，激發(fā)學生的學習興趣。

-講解知識點：詳細講解機械效率的概念、計算方法和影響因素，結(jié)合實例幫助學生理解。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論、實驗等活動，讓學生在實踐中掌握機械效率的計算和應用。

-解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導。

學生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論、實驗等活動，體驗機械效率的計算和應用。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生理解機械效率的概念和計算方法。

-實踐活動法：設(shè)計實踐活動，讓學生在實踐中掌握機械效率的計算和應用。

-合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解機械效率的概念和計算方法，掌握實際應用技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)“機械效率”課題，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-提供拓展資源：提供與“機械效率”課題相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學生進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

-反思總結(jié)：對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結(jié)法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的機械效率知識點和技能。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。知識點梳理六、知識點梳理

本節(jié)課的主要知識點包括：

1.機械效率的概念：機械效率是指機械輸出功與輸入功的比值，用來衡量機械的性能優(yōu)劣。

2.機械效率的計算：機械效率η=有用功/輸入功。其中，有用功是指機械對外做功的部分，輸入功是指機械所消耗的總功。

3.影響機械效率的因素：機械效率的高低取決于有用功和輸入功的大小。有用功越大，輸入功越小，機械效率越高。

4.實驗探究機械效率：通過實驗測量力和距離，計算機械效率，分析實驗結(jié)果與理論值的差異。

5.提高機械效率的方法：減少額外功，增加有用功，優(yōu)化機械設(shè)計，選擇合適的機械。

6.機械效率在生活中的應用：了解機械效率在各種機械設(shè)備中的應用，如汽車、電梯、吊車等。

7.機械效率的計算實例：分析實際生活中的機械效率計算案例，如使用滑輪組提升重物時的機械效率計算。

8.機械效率的局限性：理解機械效率并非衡量機械性能的唯一指標，還需考慮其他因素如成本、可靠性等。

9.能量守恒與機械效率：解釋能量守恒定律在機械效率中的應用，即機械效率的提高不會創(chuàng)造能量，只是能量轉(zhuǎn)換形式的優(yōu)化。

10.機械效率的拓展研究：了解機械效率在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應用，如新能源機械效率的研究，提高能源利用效率的技術(shù)開發(fā)。典型例題講解本節(jié)課我們將通過典型例題的講解，幫助學生更好地理解和掌握機械效率的相關(guān)知識。以下是五個典型例題及其解答：

例題1：

一個物體通過滑輪組提升的高度為h，滑輪組的機械效率為80%。如果物體被提升的過程中沒有能量損失，那么物體被提升的功是多少？

解答：

設(shè)物體被提升的功為W，滑輪組的機械效率為η=80%。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。由于物體被提升的過程中沒有能量損失，輸入功等于有用功，即輸入功=W。因此，η=W/W=80%。解得W=0.8W。所以，物體被提升的功為0.8W。

例題2：

一個使用斜面的機械，斜面的高度為h，長度為l，斜面的傾角為θ。如果物體沿斜面上升的過程中沒有能量損失，那么該機械的機械效率是多少？

解答：

設(shè)物體沿斜面上升的功為W，斜面的機械效率為η。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。物體沿斜面上升的過程中沒有能量損失，輸入功等于有用功，即輸入功=W。物體沿斜面上升的過程中，有用功等于物體克服重力所做的功，即W=mgh。因此，η=mgh/W。代入輸入功的表達式，得η=mgh/mgh=1。所以，該機械的機械效率為100%。

例題3：

一個使用杠桿的機械，杠桿的長度為l，杠桿的一端承受力F1，另一端承受力F2。如果杠桿平衡，那么該機械的機械效率是多少？

解答：

設(shè)杠桿的機械效率為η。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。杠桿平衡時，F(xiàn)1*l1=F2*l2，其中l(wèi)1和l2分別是力F1和F2的作用距離。有用功等于力F2乘以力臂l2，即W=F2*l2。輸入功等于力F1乘以力臂l1，即輸入功=F1*l1。因此，η=F2*l2/F1*l1。由于杠桿平衡，F(xiàn)1/F2=l2/l1，代入上式得η=F2/F1。所以，該機械的機械效率為F2/F1。

例題4：

一輛汽車以恒定速度行駛，發(fā)動機的功率為P，汽車的質(zhì)量為m。如果發(fā)動機的機械效率為80%，那么汽車行駛過程中每單位時間內(nèi)所做的有用功是多少？

解答：

設(shè)汽車行駛過程中每單位時間內(nèi)所做的有用功為W。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。汽車行駛過程中，輸入功等于發(fā)動機輸出的功率P。因此，η=W/P。由于發(fā)動機的機械效率為80%，即η=0.8，代入上式得W=0.8P。所以，汽車行駛過程中每單位時間內(nèi)所做的有用功為0.8P。

例題5：

一個使用滑輪組的機械，滑輪組由n個滑輪組成，物體被提升的高度為h。如果物體被提升的過程中沒有能量損失，那么該滑輪組的機械效率是多少？

解答：

設(shè)滑輪組的機械效率為η。根據(jù)機械效率的定義，η=W/輸入功。物體被提升的過程中沒有能量損失，輸入功等于有用功，即輸入功=W。物體被提升的過程中，有用功等于物體克服重力所做的功，即W=mgh。因此，η=mgh/W。代入輸入功的表達式，得η=mgh/mgh/n。所以，該滑輪組的機械效率為1/n。教學反思與總結(jié)在教學“機械效率”這一節(jié)的過程中，我采用了講解法、實驗法、討論法等多種教學方法，旨在幫助學生全面理解和掌握機械效率的相關(guān)知識。

首先，在課前自主探索階段，我通過在線平臺和微信群發(fā)布預習資料，設(shè)計了一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考。我發(fā)現(xiàn)，這種方法能夠激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)他們的自主學習能力和獨立思考能力。然而，在實際操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學生對于預習問題的理解存在困難，因此在今后的教學中，我需要更加關(guān)注學生的個體差異，提供更多的支持和指導。

其次，在課中強化技能階段，我通過講解、實驗和討論等多種方式，幫助學生深入理解和掌握機械效率的概念和計算方法。我發(fā)現(xiàn)，通過實驗和討論，學生能夠更好地理解和掌握機械效率的應用和計算方法。然而，在實際操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學生在實驗操作和數(shù)據(jù)處理方面存在困難，因此在今后的教學中，我需要更加關(guān)注學生的實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)。

再次，在課后拓展應用階段，我通過布置作業(yè)和提供拓展資源，幫助學生鞏固和拓展機械效率的相關(guān)知識。我發(fā)現(xiàn)，這種方法能夠幫助學生更好地理解和掌握機械效率的相關(guān)知識，并拓寬他們的知識視野。然而，在實際操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學生對于拓展資源的使用存在困難，因此在今后的教學中，我需要更加關(guān)注學生的資源使用能