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1、2022年中考物理第一輪復習 第21課時 機械效率教案 新人教版
一、難點分析
1.學生在這學習了“功的原理”之后,對于“利用任何機械做功時,動力對機械所做的功等于機械克服阻力所做的功”印象比較深.由于受思維定勢的影響,往往會認為:“機械效率”與“功的原理”是相矛盾的,從而為本節(jié)的教學設置了思維障礙.再則,本節(jié)內容中涉及的公式、物理量又較多,無形中亦增加了教學的難度.
2.由于機械效率概念涉及到“總功”、“有用功”、“額外功”等概念,而功的概念本身又比較抽象,因而要區(qū)分并理解這些概念,對初中學生來說,的確有一定的難度.要能輕松自如地解決有關機械效率的問題,關鍵是要真正弄清有關概念,并能正
2、確地加以區(qū)分.
二、教學設計
一般來說,本節(jié)教材的教學,較好的教學設計有兩種,一種是結合“功的原理”由習題入手,步步深入,引出機械效率等有關概念,然后再通過練習加以鞏固.另一種是以實驗為基礎,整節(jié)課以實驗為線索,通過演示、對比、分析、討論等方法,得出機械效率有關概念,然后再通過問題討論和練習進一步鞏固所學內容.
由于初中學生的抽象思維能力較弱,而機械效率所涉及到的有關功的概念又比較抽象,因而借助于實驗來組織課堂教學是十分必要的,也就是說第二種教學方法更適合初中學生的思維特點.
三、主要教學過程
1.實驗設疑
用一個動滑輪提升重物.思考:動力對機械所做的功,總是等于機械提升重物所做的
3、功嗎?
實驗操作步驟:
(1)用彈簧秤稱出鉤碼重G;
(2)將鉤碼掛在動滑輪下,人用手將彈簧秤豎直向上拉,使鉤碼勻速上升,讀出此時彈簧秤的示數(shù)F;
(3)用刻度尺量出鉤碼上升的高度h及繩子自由端(彈簧秤掛處)向上移動的距離S.
實驗完成后,布置學生列表計算,計算結果表明:動力對動滑輪做的功W1大于動滑輪提升鉤碼做的功(等于直接用手提升鉤碼做的功)W2.思考:Wl不等于W2,是否說明功的原理在上述裝置中不適用?
2.分析討論
上述通過實驗演示,設置問題情境的過程,就是為了讓學生真正認識到利用機械做功的數(shù)值大于直接用手做功的數(shù)值,并對此有一直觀而又深刻的理解,突出了“使用機械時要做額
4、外功”這一關鍵問題.在此基礎上,組織學生進行討論,教師分析點撥,即可引出“三功”(總功、有用功、額外功).
3.對比實驗
為了讓學生對“機械效率”的物理含義有更進一步的理解,還必須繼續(xù)安排實驗進行對比:
實驗1:換一個動滑輪(質量較大一點)重復前述實驗;
實驗2:用一個“兩定兩動”滑輪組代替單個動滑輪重復前述實驗.
參照課本實驗步驟,將測得的數(shù)據(jù)填入事先設計好的表格中,并分別計算出它們的機械效率.
引導學生對比實驗結果,并討論下列問題:
(1)用不同的動滑輪做相同的有用功時,總功是否相同?機械效率是否相同?為什么?
(2)“越省力的機械,其機械效率越高”的說法對不對?
(3)
5、“機械效率越大,功率越大”的說法是否正確?
4.歸納總結
通過了前述實驗設疑,分析討論和對比實驗,學生有了一定的感性認識,也澄清了一些模糊認識,在此基礎上,要引導學生進行歸納總結,逐步把感性認識上升到理性認識,從而全面正確地理解并掌握“機械效率”這節(jié)內容所涉及到的所有物理概念.
在歸納總結時,首先,必須引導學生注意機械的使用條件,因為即使對同一個滑輪組,它的機械效率的大小不僅與自身結構有關,還與提升的重物的大小等外部條件有關,這是學生極易忽視的問題,這在“測定滑輪組的機械效率”實驗中要作比較詳細的討論,此外,可借助例題幫助學生理解.
其次,在得出機械效率的表達式后,要引導學生進一步討論,讓學生對此有比較全面的理解.
討論1:η=1,即W有用=W總,說明功的原理是在忽略機械自重和各種摩擦的情況下,機械效率等于1的理想情況,回到前面,說明功的原理在開始裝置中不適用.
討論2:一般情況下η<l,說明使用任何機械不能省功是功的原理的二種嚴格表述。
討論3:由于人們利用機械所做的功(總功)與機械完成的功(有用功)是在同一時間內完成的,因此,有
即機械效率也等于輸出功率與輸入功率之比,由此亦可看出,功率大的機械,其機械效率不一定大.
最后,可以引導學生自行設計本節(jié)內容的知識框架圖,從而形成知識網(wǎng)絡,再選擇一些習題讓學生訓練,進一步鞏固所學知識.