测量杠杆的机械效率教学设计

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1、• 初中物理课程标准理念：• 生活走向物理，从物理走向社会；• 重科学探究，提倡学习方式多样化；• 注意学科渗透，关心科技发展；• 教学综述：机械效率是一个抽象的概念，要理解机械效率必须先理解有用功、额外功和总功的概念。概念嵌套，逻辑关系比较复杂。解决方法：通过学生观察现象，以及动手实验探究创设物理情境，在观察实验的基础上充分探讨，明确有用功、额外功、总功的意义，通过对数据分析、比较，得出机械效率的定义，并根据测量数据计算各组装置的机械效率。分析简单机械的机械效率与哪些因素有关，研究提高机械效率的方法，从而

2、更加深入的理解机械效率。• 教学原则：提高学生的学习能力和动手能力，培养学生的观察能力、分析能力和归纳能力，让学生在学习知识的过程也熟练掌握一些基本的科研态度、科研方法和科研步骤。教学方法：观察现象，发现特征；启发引导、科学探究；归纳总结、形成规律。• 1.重点难点分析• 重点：建立机械效率及相关概念，理解机械效率的意义，会分析和测定动滑轮和斜面的机械效率。通过引用学生认知中已有的概念—如正确率、点击率进行类比，来帮助建立机械效率的概念。• 难点：利用分析比较和实验探究方法，将抽象的物理概念具体化。在掌握知

3、识的同时，学习科学思维方法。2.创设物理情境的策略联系实际：生活中经常需要将物体举高，如工人抬饭箱；将书包背起来的过程，都需要对物体功。起重机将建筑构件吊起。物体沿斜面坡道上升。汽车在盘山公路上行驶。3.实施探究活动的策略（以斜面为例）• 组装器材• 分析：在斜面上拉动物体和沿竖直方向提升物体• 提出猜想和假设（以斜面为例）• 教师引导：斜面的机械效率大小，与什么因素有关？1.斜面的机械效率与斜面倾斜程度有什么关系?• 猜想：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高2.研究斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小有什

4、么关系？• 猜想：机械效率与物体斜面之间接触面大小无关3.研究斜面的机械效率与它的粗糙程度有什么关系？• 猜想：表面越光滑，机械效率越高4.研究斜面的机械效率与物重有什么关系？• 猜想：研究斜面的机械效率与物体的重力无关• 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、物体重力有关。• 师：能说说的猜想依据吗？• 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

5、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。　　

6、• 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。• 

7、师：说得有道理，能演示一下吗？• 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。但哪一种方法更好？• 生：固定高度，改变斜面的长度更实用。• 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。当一个物理量与几个因素有关，用什么方法来进行探究呢？控制变量法。当一个量与多个因素有关，在探究其中一

8、个因素时，我们要控制其它的因素一定，这就是控制变量法。由于本课题探究的因素较多，课堂教学时间有限，可以让各小组的同学只就其中一个比较感兴趣的问题来进行探究，各小组讨论确定具体探究问题，做出实验设计方案，画出实验的图例和实验记录表格。实验：测量斜面的机械效率• 步骤：1.每一组给1块长方体的木块、一块长木板、一辆小车、一把刻度尺、一只弹簧测力计。木块和木板可以构成一个斜面。2.设计实验方案。在实验中需要进行哪些操作