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2019-2020年九年級物理 物理機械效率教學設計 蘇科版 教學目標 （一）知識目標 1 理解有用功和總功。 2 理解機械效率。 （二）能力目標 1 學習從物理現(xiàn)象和實驗中歸納簡單的科學規(guī)律，嘗試應用已知的科學規(guī)律去解釋某些具體問題。 2 通過探究，培養(yǎng)學生探究物理規(guī)律能力。 （三）情感目標 1 在學生合作實驗過程中，培養(yǎng)集體思考的團隊精神。 2 在學生交流與合作的過程中，形成互相尊重、探索真理的科學態(tài)度。 3 養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度。 教學重點 有用功和機械效率的概念是重點。 教學難點 機械效率的理解是難點。 教學方法 本節(jié)課內容為新授課。本節(jié)課采用以教師引導為主、探究為輔的綜合啟發(fā)式教學。 教具學具準備 小車、長木板、木塊、彈簧測力計、細線等。 課時安排 1課時。 教學步驟 一、引入新課 教師從講桌下提起一桶水，讓學生回答是否對水做了功、但在對水做功的過程中，也對桶做了功，而老師的本意是提水，也就是對水做功。對桶做的功無利用價值，卻又不得不做的功。引入新課教學。 找一找我們身邊有哪些功是無利用價值、卻又不得不做的功。 二、新課教學 1．整體感知 正確理解有用功、額外功和總功的含義是認識機械效率的關鍵，有用功是指有利用價值的功；額外功是指對人們既無利用價值而又不得不做的功；而總功是指人或其他動力對機械所做的功，由于摩擦等客觀存在，因而額外功總不為零。實際利用機械做功時，總功應等于有用功跟額外功之和，即W總＝W有用＋W額外。由于實際情況下W額外總存在的，所以W總大于W有用，因而100％＜1，只有在理想情況下，W額才等于零，才能有η＝1，而在實際問題中，這是無法實現(xiàn)的。 2．教學互動 互動1：師生同看教科書中圖14.4-1，體驗有用功和額外功，然后討論。 明確 人將砂子運到樓上。對砂子做功的結果是增加了砂子的重力勢能，這是我們需要的，叫有用功。而這個過程中，我們還必須對桶做功，而這是沒有利用價值，而不得不做的功，我們稱之為額外功。有用功和額外功之和是總功。 互動2：機械效率 明確 引導學生知道：使用機械做功，為了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，額外功是不可避免的。額外功是我們不需要的，它白白浪費能量，因而應盡量減小它。使用不同的機械來提起物體，我們希望做的額外功越少越好，或者說，有用功與總功接越近越好。不同機器這方面的差別，通常用有用功在總功中占的百分比來表示，叫機械效率100％，一臺機器所做的有用功與總功越接近，這臺機器的機械效率越高。由于使用機械時，額外功不可避免，故機械效率必然小于100％。 互動3： 明確 教師講解題后，引導學生注意以下幾個問題： (1) 與W總＝W有用＋W額外經常聯(lián)合使用。 (2)動力作用點移動的距離(速度)與阻力作用點移動的距離(速度)之間有一定的聯(lián)系。如使用滑輪組提升重物時，s＝nh，v動＝nv物，n是承受動滑輪拉力的繩索的段數(shù)。 (3)機械效率常用百分數(shù)表示，沒有單位。 (4)同一機械在不同的情況下使用時，其機械效率不一定相同。 互動4：提高機械效率的意義，提高效率的意義。 明確 引導學生得出：可以減少能耗，降低生產成本。對于效率，引導學生進一步討論，得出凡事都要講究效率，提高工作、學習效率是整個社會進步發(fā)展的重要標志。 互動5：探究斜面的機械效率。 明確 學生自行猜想，設計實驗方案，分小組實驗，結束后，交流得到結論。 互動6：舉例說明，通過什么途徑可以提高機械效率。 明確 學生討論后得出：A．動滑輪、杠桿等機械的自重要減?。籅．減小摩擦等。 3．課堂練習 (1) 有用功 跟 總功 的比值叫機械效率，其表達式為。 (2)用一定滑輪勻速提升重為190 N的物體。使其升高3 m，所用拉力為200 N，有用功等于 570 J，總功等于 600 J，定滑輪的機械效率為 95％ 。 (3)用一個動滑輪把500 N的重物勻速提高1 m，所用的拉力F是300 N，如圖14-4-1所示，在此過程中的有用功、總功和動滑輪的機械效率分別為 (B) A．500 J、300 J、16.7％ B．500 J、600 J、83.3％ C．300 J、500 J、83.3％ D．600 J、500 J、120％ (4)利用三種機械，分別把同一物體提高相同高度，若η1＜η2＜η3，則下列關系正確的是 (B) A．W總1＜W總2＜W總3 B．W總1＞W總2＞W總3 C．W總1＝W總2＝W總3 D．無法判斷 (5)下列關于機械效率的說法中，正確的是 (D) A．做功多的機械，機械效率一定高 B．單位時間內做的功越多，機械效率越高 C．使用機械的目的是為了提高機械效率 D．使用任何機械，它的機械效率都小于1 4．學習小結 (1)內容總結 這節(jié)課大家學習了機械效率，了解了在機械或人做功的過程中不可避免的要做額外功，即對人們無利用價值卻又不得不做的功。實際用機械做功時，總功應等于有用功跟額外功之和，而由于田100％故機械效率一般總小于1。 (2)方法歸納 本節(jié)課運用探究學習的方法，我們應該從探究中發(fā)現(xiàn)科學，掌握科學，并將之應用于我們日常的生產生活。 三、布置作業(yè) 1．使用較輕的動滑輪比使用較重的滑輪提升重物時，為什么動力可少做一些功呢？能更少做些嗎？ 2．測定滑輪組的機械效率。 四、板書設計 四 機械效率 一、有用功：我們需要做的功 額外功：對于額外負擔不得不做的功 總功＝有用功＋額外功 二、機械效率 100％ η≤1