初中物理北师大版八年级下册三、功教学演示ppt课件

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教 案教学基本信息课题探究——使用机械是否省功学科物理学段：初中年级初二教材书名：义务教育教科书物理八年级下册   出版社：北京师范大学出版社 出版日期：2015年12月  教学目标及教学重点、难点教学目标： 通过与实例结合分析有用功、总功和额外功的含义，经历实验探究的过程，体会实际使用机械时总是存在额外功的，因此使用任何机械都不省功。通过探究实验获取的数据，进行分析归纳，体会出在使用机械时，因不同的情况会发挥不同的效能，从而建立机械效率的概念，在提升学生实验观察与归纳总结的能力的同时，深入体会物理概念的建立过程。教学重点：探究使用机械是否省功经历机械效率概念的建立过程教学难点：经历实验探究的过程对实验数据的分析处理过程    机械效率概念建立的过程  教学过程(表格描述)教学环节主要教学活动设置意图创设情境，引入新课图片展示，从最简单的石块、木棒到今天的大型机械，人们使用机械的场合和机械的种类是丰富多彩的，但使用目的都离不开两点：省力或省距离，有没有可以省功的机械呢？要知道省功就是可以节省能量的。简要了解机械发展史，体会人类智慧的伟大。揭示本课内容的学习来源于人们实际生活的需要，不是刻意杜撰出来的知识，体现课标理念。引入本节的学习目的：使用机械是否省功？省功就是可以节省能量的，渗透能量观。探究使用机械是否省功1.对研究问题的分析：①     使用机械是否省功中省费的基准是什么？②     对比较基准的确定：匀速竖直向上提升物体时，弹簧测力计的示数与上升距离的乘积是有用功用W＝Th计算③     分析判断省功还是费功的方法将所研究的问题进行描述，从而进一步转化成具体的实验探究问题。引出有用功的概念，同时渗透与匀速提升物体的拉力与物体重力的区别，注意对有用功概念的理解2.探究方案的设计：（1）使用杠杆进行探究：第一步，如图，把钩码直接挂在已经调零的弹簧测力计下，竖直向上缓慢提升，提升的过程中的读取弹簧测力计的示数即拉力T=2N，物体被缓慢竖直向上提升的距离为1cm； 第二步，把钩码挂在杠杆的1/3处，弹簧测力计的挂钩用细线拴好挂在弹簧测力计的末端，竖直向上缓慢提升弹簧测力计，使钩码上升的高度还是为1cm，上升过程中读取弹簧测力计的示数为F=1.6N，测力计移动的距离s=3cm；把测量的数据代入公式W2=Fs=1.6N×0.03m=0.048J所以W2>W1，初步得到结论：使用杠杆不省功。   不使用任何机械，直接提升物体所做的功为W1=Th=2N×0.01m=0.02J；对有用功的计算。 经历具体的实验过程，利用两个不同形式的公式，得出结论，并渗透有用功与总功的概念。（2）使用一个滑轮进行探究：第一步：设计用一个滑轮提升重物的绕线方法；第二步：实施实验，测量数据记录表格：第三步：数据分析，归纳结论：使用滑轮不省功。第四步：理论分析。小结：通过大量实验表明——使用任何机械都不省功。经历探究过程，并通过对数据的对比分析，找到使用一个滑轮提升物体的不同方案，有省力的、有省距离的，它们的共同特征是不省功，这是为什么呢？进入理论分析的环节。从理论和实践两个方面进行阐述，得出结论。让学生体会人们使用机械时的目的，以及使用机械所带来的的多余能量的消耗，这是符合自然规律的。 对机械性能的描述几个相关概念：a．W有用：直接提升物体所做的功；b．W额外：不可避免的要克服滑轮等机械自身重力做功、克服摩擦等做功，这些功是我们不需要但不得不做的，是额外的付出c．W总：提升机械的拉力所作的功，既提升了物体付出了有用功，也贡献了额外功，所以它做的功就是总功d．三者之间的关系式为W总＝ W有用＋ W额外e．设计一个思考题：滑轮提水。为描述问题方便引入的相关概念。进一步理解这几个相关概念，为后续机械效率的学习奠定基础。机械效率概念的建立：a．   选择滑轮组b．   提升3种不同的重物到相同的高度，将数据记录在了表格里c．    分析数据，寻找三次提升中发挥滑轮组性能最好的一次d．   换用另一种自重不同的动滑轮，重复前面的实验，分析数据，寻找三次提升中发挥滑轮组性能最好的一次e．    六次实验数据汇总，寻找提升中发挥滑轮组性能最好的一次f．     怎样将这次的情况描述出来呢？引入比值的思想：g．   揭示机械效率的概念。通过实验，寻找使用滑轮组时如何让其发挥更好的性能的条件？利用2种重力不同的动滑轮组成的滑轮组提升3个不同的重物的实验，分析表格中的数据，让学生经历机械效率概念的建立过程，体会用比值法来定义机械效率的本质。机械效率1.机械效率的概念：用有用功跟总功的比值来描述机械的这种特性，称之为机械效率，用η表示。也就是η等于W有比W总；2.例题讲解3.通过斜面提升重物的实验数据分析机械效率η的数值特征。介绍机械效率概念的物理意义和这个参数的特征。利用斜面实验的数据得出使用任何机械都不省功。小结1.使用任何机械都不省功；2.用机械效率η来衡量不省功的效能；3.机械效率是可变的；4. 实际中的机械效率η<1。主要内容小结。练习练习1、关于机械效率，下列说法正确的是（   ）A.机械效率高的机械，做的有用功多B.机械效率低的机械，做的额外功少C.机械效率低的机械，做的有用功占总功的比值小D.机械效率高的机械，做的功快练习2.在某建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组将重为1200N的建筑材料从地面运送到20m的楼上，工人对绳端竖直向上的拉力是500N，在这个过程中，需要的有用功是多少？工人做了多少额外功？这个滑轮组的机械效率是多少？对本节内容中涉及到的核心概念进行辨析，加深对机械效率的理解。   应用机械效率的公式解决实际问题。