初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）机械效率教案及反思

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）机械效率教案及反思，共12页。教案主要包含了有用功，机械效率计算，测量机械效率等内容，欢迎下载使用。
教材
分析
本节课机械效率是对前面滑轮知识的综合、扩展和运用。这一部分的内容体现了物理知识最终要服务于生产和生活的理念。机械效率是衡量机械性能的重要指标，也是学习其他效率，如热机效率的基础，具有十分重要的现实意义。所以本节课无论从课标要求，还是学生自身发展要求上看都处在一个比较重要的地位。
学情
分析
学生在生活中已学过“效率”这个名词，但是对“机械效率”、“有用功”、“额外功”、“总功”的概念不是很清楚，特别是要弄清使用机械能否省功，如何测量机械效率，提高机械效率的途径等问题不是很容易的，需要老师耐心的引导和帮助。
学习
目标
1．通过视频和实验，能够说出有用功、额外功、总功的定义，能够指出具体情形中的有用功、额外功和总功。
2．通过自主学习，能说出机械效率的概念及公式，并利用公式进行简单的计算。
3．通过设计进行测量滑轮组机械效率实验，说出影响滑轮组机械效率因素和提高机械效率的方法。
评价
任务
任务一：正确操作完成“使用动滑轮是否省功”实验，分析说明使用动滑轮过程中的有用功、额外功和总功。
任务二：记住机械效率的概念与公式，能够分析出题目中的有用功、额外功和总功，利用公式进行计算。
任务三：小组合作设计“测量滑轮组的机械效率”实验，正确操作完成实验，分析交流影响机械效率的因素，对提高机械效率提出有效的办法。
重点
难点
重点：机械效率的测量与计算。
难点：区分判断有用功和额外功。
教学
准备
弹簧测力计、铁架台、滑轮、勾码、长刻度尺等。
板书
设计
第3节 机械效率
一、有用功、额外功和总功
二、机械效率计算
三、测量机械效率
教学活动设计
教学环节
教师和学生活动
设计意图
导入新课
1.观看现代工厂机械工作视频，引发学生思考机械使用的意义？
2.复习如何求功，做功的目的有哪些？
通过现代化机械生产视频激发学生学习兴趣，同时引入课题，知道功的计算以及做功的目的是学习本节课的基础。
学习目标
1．通过观看视频和实验，能够说出有用功、额外功、总功的定义，指出具体情形中的有用功、额外功和总功。
2．通过自主学习，明确机械效率的概念；并能通过例题讲解和练习后能进行简单的计算。
3．通过，能够独立完成测量滑轮组机械效设计率实验，说出提高机械效率的方法。
以学定教，课堂学习的主体是学生，应从学生的学情及学习需求出发设计符合学生认知特点和规律的学习目标，并且要清晰、具体可操作，最后还要可评价。
任务一
有用功、额外功和总功
过渡语：大型机械都是由无数个简单机械组合而成的，通过前边课程，我们了解从力的角度，使用机械我们或者可以省力，或者可以省距离，从功的角度，使用机械又会有怎样的影响呢？我们以动滑轮的使用为例，探究使用机械是否省功的问题。
学生实验1：探究使用机械是否省功
设计实验：对照实验，一组使用动滑轮，一组不实用；控制变量，提升相同的物体上升同意高度。
实验指导：教师指导学生分组进行实验，提醒注意缓慢竖直拉动。
（1）分工合作，记录好表格中数据；
（2）计算两种方式克服重量所做的功和拉力做的功？
（3）分析产生差异的原因？
学生讨论并制定方案后合作完成实验，分析结论。
使用机械非但没有省功，还多费功。
引出：有用功、额外功、总功的定义及关系
思考：实验中，做功的目的是__________，_______力所做的功是总功，_______力所做的功是有用功，_________力所做的功是额外功。
评价任务一：
用水桶从井中打水的过程中，对水做的功是______，对桶做的功是_________;捞掉到水中的水桶时，对桶中残留的水做的功是________,对水桶做的功是_______。
使用机械的过程中总功为200J，有用功为80J，则额外功为_______。
利用斜面拉动物体时，做功的目的是______________，_________力所做的功是总功，_________力所做的功是有用功，_________力所做的功是额外功。
1．变演示为分组，增强学生的动手体验，加深对做功的理解及动手实验的获得感和成就感；
2．引导学生猜想影响拉力做功多少的因素并利用控制变量法设计实验，体会科学探究的严谨性和方法的重要性；
3．分组实验更好的锻炼学生的合作意识、组织协调能力，更好的促进学生的全面发展。
4.多角度理解有用功、额外功和总功更有利于学生找到它们，写出求解公式。
评价方式：
1自助完成全对
☆☆☆
2有错但已经理解
☆☆
3已纠正错误但仍有不会的
☆
任务二
机械效率的计算
过渡语：我们总是希望有用功在总功中所占的比例越大越好，这个比例代表了使用机械做功的有效程度，我们称之为机械效率。
活动1.机械效率的概念
自学86页“机械效率”部分,组织学生讨论：
（1）机械效率有单位吗？
（2）为什么机械效率没有大于1的？
（提示：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1）
结合有用功、额外功和总功的关系，讨论机械效率公式还可以做怎样的变形。

活动2 .机械效率的计算
通过多媒体展示例题：
起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4X104J，起重机的机械效率是多少？（g取10N/kg）
（1）组织学生分析、讨论、计算
（2）展示学生解题过程
（3）总结、评价
评价任务二：
1.机械效率①定义:________________________________②公式：____________ 公式变形_________________
2.变式计算
使用如图所示滑轮组，将重力为50N的物体提升5m，动滑轮重25N，不计绳重和摩擦，求滑轮组的机械效率？
1．机械效率概念公式较为简单，可以通过学生自学完成。
2．设置启发引导性的问题，促进小组合作探究。
3．设置例题针对目标三实施突破，在分析计算时，思考训练判断有用功、额外功和总功的方法。
评价任务设置，训练学生判断有用功、额外功总功。并为接下来测量机械效率做准备。
评价方式：
1自助完成全对
☆☆☆
2有错但已经理解
☆☆
3已纠正错误但仍有不会的
☆
任务三
测量机械效率
测量实验：测量物重不同时，滑轮组的机械效率
1.结合课本P87页实验步骤，小组合作完成以下问题：
①器材：_______________________________________________________
②有用功W有=________,总功 W总=_________
③实验原理：____________________
提示：必须竖直向上匀速拉动弹簧测力计，目的是保证示数稳定，便于读数。
2.小组合作完成实验探究，并将数据填入下面表格
3.讨论
①比较三次实验中测得的机械效率相同吗？
②分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？
③怎样提高机械效率？
4.结论：
①使用同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高。
②提升相同重物，动滑轮质量越大，机械效率越低。
③提高机械效率的方法：减小机械自重，减小摩擦，增大被提升物体的重力
评价三：
在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验中，某实验小组做出了如下猜想。该实验小组的同学利用如图所示实验装置，测得三组实验数据如下表所示，其中二、三次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示。
A．滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
B．滑轮组的机械效率与所提的物重有关
C．滑轮组的机械效率与绳重有关
D．滑轮组的机械效率与绳与滑轮之间的有关
实验数记录表格
（1）第三次实验中所做的有用功是___________J，机械效率__________。
（2）在实验操作中，应竖直向上______________拉动测力计。
（3）比较第1次实验和第2次实验，可以证明猜想________（只选填字母）是正确的。
（4）比较第______次实验可以证明猜想A是正确的。这是因为动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功 _________ （填“增大”或“减小”）。
（5）第一次与第二次实验的额外功是否相同？_____,原因是：________________
通过问题引导，让学生自主设计实验、进行实验探究，可以加深对所学内容的理解，还可以激发学生动手实验的积极性和乐趣，培养了学生的合作能力。
实验后，学生比较容易得出机械效率与物重有关，从减小额外功的角度分析其它影响因素，提出思考，绕绳方式是否影响机械效率，引导学生实验验证。
评价任务设置，检验学生对试验方法、实验步骤的理解。训练机械效率的计算。学生容易把克服动滑轮重力做的功当做唯一额外功，本题加以考察。
评价方式：
1自助完成全对
☆☆☆
2有错但已经理解
☆☆
3已纠正错误但仍有不会的
☆
课堂
小结
请结合本节学习目标及学习过程，总结自己对本节课学习的收获。
学生剩余时间回扣学习目标，对本节课的所学内容进行梳理内化，总结本节课的学习收获，增加学生的自信心和获得感。