.3 机械效率教学设计 【教学目标】知识与技能：能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功，什么是机械效率。 过程与方法：通过参与探索斜面力学效率的活动，学会制定简单的科学探究计划和实验方案。 情感心态和价值观：培养实验中的合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学心态。 【教学重点】了解机械效率。 【教学难点】探究斜面的力学效率 【教学资源】高摩擦力的木板、小车、垫板、弹簧测力计、秤、多媒体教学讲义 【教学流程】1、新课介绍给小明家，最近买的一栋新房子，一楼。 如果你想翻新浴室和厨房，你需要把石头运到顶楼。 小伙伴们，请根据自己的需求选择设备来帮助小明一家解决这个问题，看看哪一组选择的方法最好？ 二、新课教学 1、想一想：你会选择哪种方式？ （中学生交流讨论）师生共同讲解作业的三种形式：一人举起一块石头所做的作业包括：1、在沙子上作业；2、在沙子上作业；3、在沙子上作业。 2.对铲斗进行作业； 有： 1. 在沙子上完成的工作； 2. 对筒体所做的工作； 3. 两个人拉动滑轮克服摩擦所做的功： 1. 在沙子上做的功； 2. 对筒体所做的工作； 摩擦功 2、综合分析可得到三种形式：有用功、额外功、总功。 无需机器而直接用手完成的工作） 额外工作 W 额外工作 - 不需要但必须完成的总工作 工作 W 总计 - 有用工作和额外工作的总和，即一个人在机器或动力工作。
让中学生分析中学的有用工作、额外工作和总工作。 显然W有用=Gh，W总计=Fs，W总计=W有用+W附加反馈练习1：（1）一个人用桶从井里打水，有用功是多少？ 额外的工作是什么？ （2）如果水桶落到水底，水桶里装满了水，那么有用功是多少？ 额外的工作是什么？ 3. 你能估计出四种形式中的有用功和额外功吗？ ？ 师生共同分析：四个活动中的有用功是在石头上做的，即W有用=Gh==600J活动一：额外的功是在人和木桶上做的，即W额外=W人+W桶=G人h+G桶h=(400+20)Nx6m=2520J 活动二：额外功是在桶上做的功，即W额外=G桶h==120J 活动三：额外功在动滑轮上 桶所做的功，即 W 额外功 = W 动作 + W 桶 = (G 动作 + G 桶) h = (10 + 20) Nx6m = 180J 活动 4：额外功是动滑轮和袋子所做的功，即W额外=W运动+W袋子=（G运动+G袋子）h=（10+5）Nx6m=90J。 您想要减少还是增加额外工作？ 为什么？ 1234 有用功 (J) 6 附加功 (J) (2520) (120) (180) (90) 总功 (J) (3120) (720) (780) (690) 有用功与总功的比率 (19.2) %) (83.3%) (76.9%) (87.0%) 中学生估算填表：哪种方法更好、更高效？ 生：第四种方法较好，效率高 4.机械效率 (1)、定义：有用功与总功的比值称为机械效率。 (2)、表达式：η=w有用/w总计（一般用百分比来表示） 讨论：是否有机械效率为100%的机器？ 为什么？ 不！ 由于使用任何机器时都会有额外的功，因此有用功总是大于总功，因此机械效率总是大于1。
例：一台起重机吊重0.6t×3m，电机做功为3.4×104J，则起重机的效率是多少？ 解：F=G=mg=0.6×103kg×10N/kg= 6×103NW 有用=Gh=6×103N×3m=1.8×104J η=w 有用/w 总计=1.8×104J/3.4×104J=53% 答案：起重机的效率为53% 5.小常识：一些机械机械效率：滑轮架：50%-70% 起重机：40%-50% 水泵：60%-80% 汽油机：28%-40 % 提高机械效率，充分发挥设备作用，具有重要的经济意义。 如何提高机械效率？ （请课后查看资料探索）反馈练习2：起重机将重3600N的货物吊起4m。 如果额外的功是9600J，那么起重机所做的有用功是多少？ 总工作量是多少？ 什么是机械效率？ 解：（1）W有=Fh=Gh=3600N×4m=（2）W总计=W有+W量=+9600J=（3）η=w有用/w总计=/=60%答案：起重机做的有用功为 ，总功为 ，机械效率为 60%。 组合方法（3）、注意事项：以轻柔匀速驱动弹簧测功机（4）实验步骤：a． 检测卡车重力G并记录数据； 弹簧测力计显示数字F，利用刻度检测货车沿斜面的距离s和货车的高度h； C。 根据公式W=Gh，W总=Fs，η=w有用/w总来估算W有，W总和η。
（5）实验形式：乘铁块重量G/N 坡高h/m 拉力F/N 坡长s/m 有用功W 有用/J 总功W 总/J 机械效率123 【课堂小结】： 1．有用功、附加功、总功 2、机械效率 3、测量和估算斜面机械效率【标准校核】 1、关于机械效率的正确说法是（） A、省力机械越少，越高效率 B. 做更多有用功的机器效率更高 C. 做同样的工作量，额外做功的值越小，效率越高 D. 机器做功越快，效率越高 2.为了提高滑轮架的机械效率，正确的做法是（） A. 以较快的速度匀速提升重物 B. 以较慢的速度匀速提升重物C、减少承受物体重量的绳索股数 D、使滑轮变得更轻，减少滑轮转动过程中的摩擦力 3、如图所示，忽略绳索的重量和摩擦力，用拉力F将10N重物匀速向上拉，绳子自由端连接1m，动滑轮重力为2N。 求： (1) 拉力F； (2)物体上升的距离； (3)有用功、总功、机械效率。 【做功】设计实验：检查滑轮架的机械效率 【黑板设计】有用功和额外功 W 总计 = W 有 + W 量 机械效率 定义：有用功与总功的比值表达式： η = 机械检测斜面 效率原理：12.3 机械效率分析。 机械效率是判断机械性能的重要指标。 它也是学习其他效率的基础，例如热机的效率。 其意义重大。 从中学生的角度来看，主要有以下几个原因：一是工作本身的概念比较具体，而机械效率可以涉及有用功、额外工作和总工作，因此很多概念容易混淆； 然后用简单的机械功来分析三种功的理论与实践的联系也是一个障碍。
也就是说，中学生认识难、分析难、分析难，困难多。 其次，在上面的教学中，学生已经学会了一些简单的机器，知道使用机器具有节省劳力或距离的优点，这也使他们很容易陷入一个误区：将机械效率与机械节省劳力和机械功率混为一谈。 ，并感到省力。机械还必须具有高效率和大功率。 第三，中学生缺乏生活生产经验，导致对机械效率的认知缺乏基础。 他们无法定量分析为什么同一台机器效率不同？ 实验中获得的数据分析与理论产生跨度较大，这给中学生正确认识机器的效率带来了很大的障碍。 增加小组实验探索内容，让中学生通过动手参与发现同一台机器的机械高度不仅与设备本身有关，还与机器的具体使用条件有关，从而生成正确的认识。 通过教学，让中学生了解机械效率的定义和含义，了解机械效率的高低是反映机械效率好坏的重要标志之一，从而分析额外工作形成的原因，了解机械效率的高低。提高机械效率的有效途径。 12.3机械效率分析本课的教学目标基本达到。 通过解决搬石头的实际问题，中学生可以对有用功、额外功、总功有更深入的认识。 热情。 在教学过程中，通过小组合作实验的方法，让中学生积极参与教学活动。 在课堂教学中，要坚持中学生活动的自主性，使中学生的主体处于主动、兴奋的状态，让学习成为中学生自己的活动，使中学生学校学生可以选择学习参与教学实践过程。
12.3机械效率分析教材《机械效率》是民教版八年级数学第十二章第三节，也是本章的重点内容。 它还包括各种力的分析、判断以及物体运动和平衡的知识。 机械效率是判断机械性能的重要指标，也是学习热机效率等其他效率的基础，具有极其重要的现实意义。 初学者学习“机械效率”往往对这个概念比较陌生，因此有必要通过分析讨论帮助学生理解机械效率的数学意义，并明白机械效率的高低是反映质量的重要指标之一的机械性能。 通过分析额外功形成的原因，我们可以了解提升机械效率的方法和途径，突破把握这个概念的难点。 本课除了学习新的化学概念、能够分析和估算机械效率外，还需要中学生在学习和生活中真正理解“效率”的含义斜面机械效率与什么有关，从而解决实际生产中的实际问题并实现人文与科学的高度融合。 教学中要通过实例仔细分析有用功、额外功和总功，让中学生真正理解机械效率的含义。 在教学中，要组织中学生经历整个测试过程，比如让中学生经历组装实验装置、测量数据、推论的过程，这样不仅可以激发他们的学习兴趣，同时也增强了他们的实践经验。 让中学生在课后收集死机械使用历史发展的资料，并通过报告、讨论、交流等方式，了解机械使用在社会发展中的作用，凸显机械使用的课程理念。 “注重学科渗透，关心科技发展”。
这一部分的内容基本上可以看作是八年级数学学习一年的最后一课。 只有通过本节的学习，才能将中学生对化学的认识和理解提高到一定的水平和高度。 12.3 机械效率评价 练习名称 班级学习目标： 1.结合实例，分析什么是有用功、额外功和总功。 2.机械效率的含义，机械效率大于1。借助机械效率公式简单估算。 3.了解并能够检测和估计斜面的机械效率。 一、预习要点 1、有用功、额外功、总功的含义。 有用的工作（W 有）： 。 额外功率（W 量）： . 总工作量（W 总计）：。 两者的关系是： 。 2、机械效率（η）的概念：在化学中，η与η的比值称为机械效率。 估算机械效率的表达式为： 2. 协作探究反馈练习1： (1) 对于一个人用水桶从井里打水来说，什么是有用的工作？ 额外的工作有哪些？ （2）如果水桶落到水底，把装满水的水桶捡起来，做的有用功是多少？ 额外的工作有哪些？ 四种输沙方式数据表： 1234 有用功（J） 额外功（J） 总功（J） 有用功与总功的比值 反馈练习2：起重机将重3600N的货物提升4m。
如果额外的功是9600J，那么起重机所做的有用功是多少？ 总工作量是多少？ 什么是机械效率？ 实验：检测斜面的机械效率 (1) 实验步骤：a． 检测卡车的重力G，并记录数据； b. 用弹簧测功机将货车沿斜坡匀速拉下，读出弹簧测功机示值F，用刻度尺检测货车沿斜面相通的距离s和货车上升的高度h ; C。 根据公式W=Gh，=Fs，η=wused/，估计W和Wη之和。 (2) 实验形式：乘铁块重量 G/N 斜面高度 h/m 拉力 F/N 斜面长度 s/m 有用功 W 有用/J 总功 W 总/J 机械效率 123 三、标准测量 1、关于机械效率的正确说法是（） A. 节省劳力的机械越少，效率越高 B. 做有用功越多的机器效率越高 C. 做同样的功，额外功的价值越小，效率越高 D. 机器工作速度越快，效率越高。 2、为了提高滑轮架的机械效率，下列方法正确的是（） A、以较快的速度匀速提升重物 B、以较慢的速度匀速提升重物 C .减少承受物体重量的绳索股数。 D、使滑轮变得更轻，减少滑轮转动时的摩擦。 3、如图所示，忽略绳子的重量和摩擦力。 自由端连接1m，动滑轮重力为2N。 计算： (1) 拉力F； (2)物体上升的距离； (3) 有用功、总功和机械效率。
12.3 机械效率 课后反思机械效率 这一部分对于教师和中学生来说都比较困难。 首先，中学生不能理解有用功、额外功和总功的含义，对公式的代换和匹配也感到困惑。 如果你拿中学生去分析相关例子，还可以，但一旦让中学生自己做相关练习斜面机械效率与什么有关，你就想不通了。 为什么举重物的功是有用功，而拉绳子的功才是总功？ 看着朋友们迷茫的眼神，老师也感到很辛苦！ 为了突破这个难点，我一开始就举了一个例子：中午运沙子的时候，对石头做的功哪一部分有用，在箱子上做的功，在桶上做的功有用吗？哪一部分是无用的。 随后介绍了有用的工作、额外的工作和总的工作，并指出在寻找有用的工作时一定要看看我们的目标。 对我们有用的就是有用的工作，而那些无用的、不得不称为额外工作的工作则是有用的。 努力工作和额外工作的总和就是总工作量。 这样，生活中的例子就更加贴近中学生的实际，增加了中学生的理解难度。 中学生很容易接受。 随后通过几个例子，比如用水桶在井里提水时有什么用功，水桶掉进水里有什么用功，我们试图接住水时有什么用功等。起来了吗？ 而且桶，以及有用的部件，对于不同的用途来说是不同的。 它帮助中学生巩固三个基本概念，学生很好地理解。 而机械效率问题也是一个难点。 做完题后发现很多朋友混淆了机械效率和功率。 在估算机械效率时，有用功和总功的估算过于机械且不灵活。 当讨论主题时，这部分内容会被扩展。
通过本节课的讨论，中学生不仅巩固了对基本概念的掌握，而且使中学生能够熟练地将所学知识运用到基本问题上。 突出本课重点知识，促进中学生能力的生成和提升。 12.3 机械效率课程标准分析 课程标准中对化学课程的性质进行了表述：化学不仅富含探索自然的知识成果，而且富含科学思维、科学方法、科学心态和科学素养。探索者的科学精神。 因此，数学课堂除了科学知识的传授和技能的训练外，还应注重中学生学习兴趣、探究能力、创新意识、科学心态和科学精神的培养。 根据我对课程标准的理解，本课的教学目标从以下三个方面制定： 1、知识与技能：理解有用功、额外功、总功的含义； 了解机械效率的定义和化学意义，会做出相关的估算； 了解提高机械效率的意义和主要技术。 2、过程与方法：通过实例了解有用功、额外功、总功和机械效率； 通过讨论了解如何提高机械效率。 3、情感心态和价值观：关注生产、生活中各种机械的机械效率，有以机械效率评价机械的意识。