机械效率教学设计精彩4篇

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《机械效率》教学设计【第一篇】

机械效率教学设计

教学目标

1、知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。

2、理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。

3、培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。

教学重点和难点

对机械效率概念的理解。

教学方法

综合教学法。

教学仪器

电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、

教学过程

一、引入有用功、额外功、总功

师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100N重的砂子运到6m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？

在电脑上映出下图：

生：可以把砂子装在桶里或装在袋子里，人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。

师：同学们回答得都很好。我们可以有许多办法将砂子运上楼。

现在我们选取其中的一种做个模拟实验，请大家讨论。（电脑模拟动画）

这是一个利用滑轮组提升砂子的装置图，请观察和思考：

1、几段绳子承担物体和滑轮的总重？

2、砂子升高h,绳子末端移动的距离s是多少？

3、把100N重的砂子运上6m高的楼上，需要做多少功？

4、通过滑轮组，绳子末端用了40N的拉力将砂子运上去，实际做了多少功？

5、想一想，这两个功为什么不相等？

学生讨论的结果。

生：提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去，还要对桶和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩擦，也需要做功。

师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100N重的砂子运到6m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。

板书：

（一）有用功、额外功、总功

有用功：在工作时，对人们有用的功。

额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功的和。

二、引入机械效率

1.实验；把动滑能重G=6N的砝码提高到h=的高度时，的拉力为多少？

②通过动滑轮组所做的有用功、总功。

2.讨论与分析

（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？

（没有）

（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？

（不同）（这说明额外功不同）

（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？

（越少越好）

师：一定的总功中，额外功少意味着什么？

生：有用功多。

师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入一个新的物理量，叫做机械效率。

板书：

（二）机械效率的定义

有用功跟总功的比值叫做机械效率。

板书：

（三）机械效率的公式：

练习：

1.计算课本例题中起重机的。机械效率。

2.计算学生分组实验中所用的简单机械效率。

师：由计算结果推知。

板书：

（四）机械效率η是个百分数，一定小于100%,没有单位。

三、小结

师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高40分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。

《机械效率》教学反思【第二篇】

机械效率这节课，分为3个课时，第一课时机械效率，第二课时机械效率的计算，第三课时机械效率的测量，第四课时机械效率习题订正。

新课标中将理解机械效率降低为知道机械效率，因此对应考点难点降低。

第一课时教学中我始终以三幅图的判断为依据，从力的角度、功的角度、有用功和总功比值角度。

讲解时我始终让学生讲解，充分发挥学生的能动性、主动性，感觉学生讲解真的很多时候比老师讲解好。学生讲解学生很喜欢听，他很想从其他同学讲解中判断出错误，听得要认真些。同学讲解时觉得新鲜，也愿意听。学生讲解时，可能会出现学生常犯的错误，教师可以知道学生易犯错误，也可以及时课堂纠正错误。

第一课时学生判断3副图中的有用功、额外功、总功。判断竖直滑轮组什么力做有用功，什么力做总功，什么力做额外功，这样做为学生做作业做铺垫。第二从功的角度判断三幅图优劣时，可以从让三个学生分别到黑板算出三种功，教师可以从中发现问题。通过功的比例引出机械效率。

第二课时，讲解一些常规的练习题，注意距离的判断问题，没有距离要机械效率，知道机械效率算力的大小等

第三课时测量斜面的机械效率，测机械效率，只需要给学生一个木板和弹簧测力计，学生可以根据现有器材研究斜面机械效率跟斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系。滑轮组机械效率，我认为很多资料书还没有走出思维定势，还在出很多滑轮组测机械效率的问题，书中已经没怎么研究滑轮组的机械效率了，只在课后练习中有滑轮组的机械效率问题。所以我采用老师演示测机械效率问题，由于在功的原理一节就已经研究了滑轮组上功的测法，本节课就可以不再演示，但可以跟学生演示一些滑轮组的效率跟物体重力的关系。

机械效率的教学设计【第三篇】

教学目标

一、知识与技能

1．知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。

2．会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。

3．知道提高机械效率的意义和主要方法。

二、过程与方法

1．从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。

2．亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。

三、情感、态度与价值观

1．让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。

2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

实验教具

学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。

老师用实验器材：器材同上。

软件：Flash课件。

教学过程

一、创设情景，导入新课

师：工人往高处搬重物时，一般会用什么方法？

生：用木板搭成一个斜面，把重的东西推上去或拉上去。

师：为什么这么做呢？

生：因为斜面可以省力。

师：斜面这种省力的机械，在生活中有许多运用，同学们都见过哪些斜面？

生：盘山公路就是一个大斜面。（大屏幕）

师：还有吗？

生：我们骑自行车上坡时，走S形路线会更容易一些。也是利用了斜面可以省力。

师：这盘山公路像不像S形？

师：桥梁的引桥也是一个斜面，而且桥面越高，引桥也越长。（大屏幕）

师：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？

生：不能。因为使用任何机械都不能省功。

师：说得很好。实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率，我们用它来描述利用机械做功的效率，那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢？它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗？

二、合作交流，解读探究

1．提出问题：

师：这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。

师：我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去，这是为了省力。演示：请看这里，沿斜面拉物体时，什么是有用功？什么是总功？如何计算斜面的机械效率？

生：克服物体重力所做的功是有用功，拉力所做的功是总功。

师：我们需要哪些测量仪器？需要测量哪些物理量呢？

生：需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力，斜面高度，拉力，斜面长度。

斜面的机械效率：（大屏幕）

师：你们准备怎样测量拉力的大小？

生：用弹簧测力计钩住物体，沿斜面匀速向上拉，读出测力计的示数即为拉力的大小。

师：知道了如何测量斜面的机械效率了，同学们猜想一下，斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢？

2．进行猜想：

生：斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。（大屏幕）

师：能说说你们的猜想依据吗？

生：我觉得可能与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的额外功就越多，机械效率越低。

师：有道理。摩擦是影响机械效率的一个重要因素，摩擦力越大，做的额外功就越多，机械效率就越低。

生：我觉得可能与斜面的倾斜程度有关，斜面的倾斜程度越大，把物体提升得也越高，机械效率就越高。

生：我认为可能与斜面的坡度有关。坡度越大，斜面的机械效率越高。

生：我觉得可能与物体的重力有关，物体越重，所以机械效率高（或越低）。

生：我认为可能与斜面的长度有关，斜面越长，克服摩擦力所做的额外功也越多，机械效率就越低。

生：我认为可能与物体对斜面的压力有关，压力越大，机械效率越低（或越高）。

生：我认为可能与斜面的高度有关，斜面越高，做的有用功就越多，机械效率越高。

师：很不错，同学们猜想了这么多因素，而且说得有理有据。我们能不能把这些因素中相类似的因素合并合并，把问题简化一下呢？谁来说？

生：我觉得斜面的坡度与斜面的倾斜程度可以合并。

师：坡度与倾斜程度是不是一个意思呀？

生：我觉得物体对斜面的压力与物体的重力可以合并。

师：物体越重，对斜面的压力也越大，那我们把它们合并为重力，因为压力不太好测量。

生：我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合并为斜面的倾斜程度，因为固定高度，只改变长度或固定长度只改变高度都相当于改变了斜面的倾斜程度，效果是一样的。

师：说得有道理，你能来演示给我们看看吗？

生：演示并解说。把斜面长度固定，只改变斜面高度，斜面的倾斜程度变了；把斜面高度固定，只改变斜面的长度，斜面的倾斜程度也变了。这两种方法达到的效果是一样的。

师：这两种方法都改变了斜面的倾斜程度。但哪一种方法更简便？

生：固定高度，改变斜面的长度更简便。

师：按照同学们的讨论结果，进行合并后，影响斜面的机械效率的因素有几个？

生：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。（大屏幕）

3．设计方案：

师：要证明同学们的猜想是否正确，最好的办法就是做实验，因为实验是检验真理的唯一标准。但是在做实验之前，我们必须先设计好实验方案，因为只有这样，才能让实验有条不紊的进行。

师：当一个物理量与几个因素有关，我们用什么方法来进行探究呢？

生：控制变量法。

师：当一个量与多个因素有关，在探究其中一个因素时，我们要控制其它的因素一定，这就是控制变量法。由于探究的因素较多，我们的时间也有限，所以各小组的同学只能就其中一个你比较感兴趣的问题来进行探究，各小组讨论一下，我来分分组，同时请各小组组长来领取实验报告单。把你们的设计方案写下来，画出实验的图例和实验表格。

生设计实验，师巡视。发现问题及时给与帮助。

4．展示交流结果：

生1：在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时，控制斜面的粗糙程度和物体重力一定，改变斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次。这是我们的设计方案图和表格。

师：大屏幕展示方案一。（强调材料任意选择其中一种）（动画及表格）

5．进行实验：

师：方案已经制定出来了。下面就开始实验吧。同学们边做实验边记录数据。

生：做实验。师巡视。发现问题及时帮助。

6．分析论证，得出结论

师：同学们的实验做完了吗？做完了。把你们的数据及结论拿到前面来展示一下，让大家来分享你们的实验成果吧。哪个小组先来？你们小组先来吧。

生：展示实验。先把实验报告拿到展示台下展示，然后一个同学做演示，一个同学解说。

生1：我们探究的是斜面的机械效率与倾斜程度的关系。我们首先测出了物体重力，记入了表格。实验时，我们选择的是──斜面。先让斜面的倾斜程度较小，把物体沿斜面匀速拉上斜面，读出拉力的大小，记入表格，再用刻度尺测出斜面的长度和高度也分别记入表格。然后逐渐增大斜面的倾斜程度，按同样的方法重做两次实验。最后算出较缓时为＊＊，较陡时为＊＊，最陡时为＊＊。所以我们得出的结论是：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。

师：真不错，说得这么详细。为他们鼓掌。

师：其它探究机械效率与斜面倾斜程度关系的小组得出的结论与他们的相同吗？

生：我们选择的是毛巾斜面，也得到了同样的结论。

师：下面哪个小组上来展示？

生2：我们小组探究的是斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系。控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，也是先测出了物体重力，记入了表格中，实验时，先在木板表面铺上毛巾，把物体沿毛巾斜面匀速拉上斜面，记下拉力大小，记入表格，用刻度尺测出斜面长度和斜面高度分别记入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重复上面的实验。最后分别算出在毛巾表面上时为＊＊，木板表面上时为＊＊，玻璃表面上时为＊＊，我们得出的结论是：斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。

师：其它探究这个因素的小组得到的结论是一致的吗？

生3：我们探究的是斜面的机械效率与物体重力的关系。控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，先测出木块重力，记入表格中，把它沿斜面匀速拉上斜面，测出拉力的大小记入表格中，同时测出斜面长度和斜面高度，也分别记入表格中，然后逐渐在木块上加砝码，改变物体重力，重复上面的实验。最后算出较轻时的为＊＊，较重时为＊＊，最重时为＊＊。这三次的近似相等，所以在误差范围内，我们得出的结论是：斜面的机械效率与物体重力无关。

师；同学们都说得非常好。综合一下同学们的实验结论。我们可以得出影响斜面的机械效率的因素只有两个，即斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。具体的关系怎样说才算是严密的呢？

生：在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。

生：在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越高。

生：斜面的倾斜程度与物体的重力无关。

师：说得非常好。（大屏幕展示结论）

7．评估与交流

师：我们回到刚才第一个表格中，同学们有没有什么新的发现？

生：我还发现，倾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。

师：那综合分析一下省力情况与机械效率大小，你可以得到什么结论？

生：斜面越省力，机械效率越低；斜面越费力，机械效率越高。

师：既然斜面的倾斜程度越小，机械效率越低，那盘山公路为什么还要把斜面修得那么长呢？

生：为了更省力。

师：特别是对于较重的物体做功考虑更多的应该是省力的问题，因为如果你不能搬不动动物体，你做的功就等于0，你的机械效率也将为零。这样看来，我们应该在力所能及的范围内，尽量的让斜面更陡一些，更光滑一些，这样就能提高斜面的机械效率了。

师：通过刚才的探究，你最感兴趣的是什么？你还想知道有关斜面的哪些方面问题？（大屏幕）

生：我还想知道斜面在生活中还有哪些应用。

师：还有生活中不太起眼的螺丝钉，千斤顶，楼梯等等都是斜面。

生：我想知道为什么斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率就越大。

师；我们可以采用极端思维法来思考这个问题：如果斜面的倾斜程度为零，也就是水平，当我们沿水平方向拉物体，不可能让物体升高，在提升物体这方面做的功为0，即机械效率为0。如果斜面的倾斜程度最大，也就是竖直，沿竖直方向提升物体时，不需要克服斜面摩擦力做额外功了，此时的机械效率就等于100%。所以斜面的倾斜程度越小机械效率越低；斜面倾斜程度越大机械效率越高。

生：我想知道为什么斜面的。机械效率与物体的重力无关。

师：这是因为拉力与重力成正比，关于为什么成正比，同学们到高中就明白了。

生：我还想知道斜面的机械效率与物体运动速度是否有关。

师：你觉得呢？

生：我觉得有关（或无关）

师：你想一下啊，无论速度大还是速度小，只要是匀速，拉物体的力变不变？

生：不变。

师：那你觉得机械效率与速度有关吗？

生：我觉得无关。

生：我还想知道物体在斜面上滚动时的机械效率与滑动时的机械效率有什么区别？

师；那你猜一下，滚动时高还是滑动时高？

生：我觉得滚动时高，因为滚动摩擦比滑动摩擦小。

师：嗯，很喜欢动脑筋，不错啊。

师：不过，这些只是同学们的猜想，真正的验证过程就只能留给同学们课后去探究了。

师：通过这节课的学习，同学们觉得有哪些收获，又有哪些不足呢？（大屏幕）

生1：通过探究我知道了斜面的机械效率与哪些因素有关，而且还知道了斜面的省力情况与斜面机械效率的关系。

生2：这次探究实验，我们先根据提出的问题，进行了猜想，然后通过小组讨论设计了实验方案，再通过实验，根据实验数据分析归纳出正确结论，这个探究方法对我以后的学习有很大的帮助。

师：方法上的收获确实很重要，我们除了要学习实验的探究方法，也要学习别人好的学习方法，你们说是不是呀？有什么不足？

生：我觉得实验中还是有很多的不足。比如，在测量拉力的时候，不能保证匀速拉动物体，而且弹簧测力计不是固定的，而是运动的，不便于读数，拉力的测量误差比较大。

生：斜面长度和斜面高度的测量也存在一些误差。

师：所以我们在测量的时候，都要非常的细心，这样才能提高实验的成功率。

三、应用迁移，延伸拓展：

师：效率是一个很重要的问题，提高机械效率，可以更充分地发挥机械设备的作用，因为可以减少能耗，降低生产成本。效率就是时间，效率就是金钱，效率就是生命。无论做什么都会有效率，无论什么时候，我们都要尽量的提高效率。

阅读理解：效率

除了机械做功有效率问题外，日常生活中的很多事情都有效率问题。一家人吃饭，不可能把每粒米都吃进肚里，这里我们可用效率表示对米的有效利用程度。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？人们总希望这根铅笔芯被利用的程度越大越好，因而这里的效率反映了对铅笔芯的有效利用程度。用炉子烧水的时候，煤炭不可能都完全燃烧，燃烧的煤炭放出的热量只有一部分被水吸收，很多热量浪费掉了，在这里我们可用“效率”的高低来表示对煤炭和放出的热量的有效利用率的大小。吹电风扇时，消耗的电能除了一部分转化为电风扇的机械能之外，电动机中的线圈由于电流通过会发热，夏天，电风扇工作久了，电机发热就是很好的证明，但产生的这些热量都白白散失到空气中了。所以也可以用效率来表示电能利用率的大小。日常生活中所说的“工作效率”、“学习效率”、“办事效率”等等，都是从一定角度反映对某些事物的有效利用程度。（大屏幕展示文字并配音）

看完这段方字，请同学们根据生活中你使用的机械，想想，怎样提高机械效率呢？另外，再结合自己的学习实际，想想又如何提高学习效率呢？

师：这个问题就留给大家课后去思考吧，今天这节课我们就上到这儿。

机械效率教学设计【第四篇】

一、教材分析

1有用功、额外功和总功；○2机械效率；○3实验探究滑轮组本节主要包括“○

的机械效率”三大方面的内容，它是学生在学习了“功”和“功的原理”的基础上进行的，同时“有用功、额外功和总功”以及“机械效率”这两大内容又是“实验探究滑轮组的机械效率”的基础，因此本节既是前面知识的延伸，又是功的知识在生产生活中的广泛应用，同时机械效率的学习也为学生在初三学习热机效率和电机效率打下伏笔，所以本节内容在本章教材乃至整个初中物理教材中都占有非常重要的地位，对学生今后参加社会实践具有非常重要的指导意义。

二、学情分析

从知识与技能方面分析，学生在前面几节课已经学习了功的计算为本节做了很好的铺垫，同时在初二上学期学习速度概念时学生经历了利用比值的思维去解决两个相关变量的关系为本节引入机械效率概念做了铺垫。

从心理发展阶段分析，八年级的学生正处于逻辑思维初级发展阶段，教学设计主要从学生已学知识出发，循序渐进，由浅入深的进行研究。

从非智力因素分析，划片招生后学生的学习能力和基本素质有着较大差别，从而导致他们对学习的需要、兴趣、动机等方面存在较大差异，因此在教学过程中，应做到有的放矢，尽可能照顾到大多数群体，力求每一位学生都能参与到其中，并体会到成功的喜悦，增强其学习物理的信心与兴趣。

三、教学目标

1、通过自主合作学习过程，知道有用功、额外功和总功及它们之间的关系。 2、通过讨论法，体验引入机械效率的完整过程、理解机械效率的概念。 3、在小组合作展示环节中，学会利用机械效率公式进行简单计算。

4、通过小组讨论交流，了解如何提高机械效率，并逐步养成用机械效率评价机械的意识。

四、教法学法

1、教法:讲授法、情景教学法、讨论法、任务驱动法

2、学法：自主学习法、观察比较法、讨论法、理解记忆法、联系学习法等

五、教学用具

水桶、沙子、矿泉水瓶子、单个滑轮、滑轮组

六、教学过程