《人与机械》(李昭明).doc

用心爱心专心第4节人与机械永春华侨中学李昭明【内容与地位】本节为《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中第一个二级主题“机械能和能源”中所涉及到的内容。内容标准中有关的条目是：“理解功和功率关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。”本节主要讲述功率与机械以及机械的使用两个方面的内容。前面已经学习了机械功和功率的基本概念以及机械功的原理而我们引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功的问题。谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题所以这节课将更多地和生活相联系。机械的使用就是为了代替人力做功所以我们要认真了解和认识我们身边的机械。初学“机械效率”往往对这些概念陌生难懂思维不通、前后矛盾甚至与学过的功率相混淆。通过分析阐述帮助学生理解机械效率的物理含义认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一。通过剖析额外功产生的原因从而了解提高机械效率的办法和途径突破掌握这一概念的难点。【教学目标】知识和技能1．巩固机械功的原理；2．能熟练计算机械效率并知道其代表的物理意义；3．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量它们之间无必然的联系；4．了解现代机械的发展水平。过程和方法注意初中旧知识的扩展、迁移。通过举例和分析来解决重点突破难点。理解功率和机械效率的不同物理意义。情感态度与价值观1．通过对机械效率的学习领悟到不论什么情况下提高机械效率都是十分重要的它不仅有很高的经济价值还能提高人们的效率意识而讲究效率正是现代人必须具备的基本素质之一。2．树立崇高的理想大胆地发明、创造以不断改造人类自己的生存条件最终达到人与自然的和谐发展。【教学重点】1．能熟练计算机械效率并知道其代表的物理意义；2．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量它们之间无必然的联系。【教学难点】1．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量它们之间无必然的联系；2．辨证认识智能化机械使用的利与弊。【教学时数】1课时【教学器材】投影仪、投影片、视频资料、自行车、小型机器人模型等简单机械。【教学过程】新课导入教师：前面我们已经学习了功率的概念请同学们回顾一下引入功率这一概念的物理意义是什么？（引发学生思考让学生加深对功率的理解为更好地了解机械效率与功率的异同服务。）预测学生的回答可能有：1、功率是描述做功快慢的物理量；2、功率大就意味着单位时间内做的功就越多；3、……教师：机械是不是可以随意地增大自己的功率呢？预测学生的回答可能有：1、不可以随意地增大自己的功率任何机械都有一个最大的输出功率即额定功率2、可以增大自己的功率只要加大油门；3、可以增大自己的功率只要换个发动机就行了；4、……（引发学生联系实际地思考培养学生的发散思维能力又能更好地激发学生的学习兴趣教师再加以指导指明加大油门只能是实际功率未达到额定功率时可行换功率更大的发动机在实际中不切实可行除非另行安装发动机备用从而得出不可以随意地增大自己功率的结论）新课推进一、功率与机械效率教师：功率的大小是衡量一个机械做功能力的重要物理量功率越大说明该机械单位时间内做的功就越多那是不是功率越大的机械就越好呢？大家不妨思考这样一个我们熟悉的例子：是不是学习时间越长的同学学习成绩就越好呢？事实是不一定的为什么呢？除了要有时间保证还要有科学的学习方法有较高的学习效率才可以。由此联想到机械做功是否也有一个效率问题呢？（提出悬念引发思考让学生在初中学习的机械效率基础上通过阅读教材P16内容经过思考、整理、归纳得出结论实现初、高中物理知识的衔接和平稳过渡。）1.机械效率的计算：η=（板书）教师：如何理解“机械效率”呢？请举例说明有用功、额外功和总功。预测学生结合初中所学可能列举的实例有：（1）利用滑轮组在竖直方向提高重物克服重物的重力所做的功是有用功即W有用=G物h；克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、克服动滑轮及绳子重力所做的功是额外功。（2）利用滑轮组在水平方向匀速移动物体克服物体所受阻力做的功是有用功即W有用=f阻s；克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功是额外功。（3）利用滑轮组在斜面上移动重物克服重物的重力所做的功是有用功即W有用=G物h；克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、克服动滑轮及绳子重力所做的功是额外功。（4）……说明：对学生所举的各种实例可能有问题或不完整教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教师：上述实例中我们把重物提高到一定高度或在水平、斜面上使重物移动一定的距离就是我们使用简单机械的目的对使用机械是有利用价值的所做的功是有用功；而滑轮组克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、提升重物过程中克服动滑轮及绳子重力所做的功等是额外功；作用在机械上的动力对机械做的功就是总功即W总=F动s或W总=W有用+W额外。教师：机械效率是不是总小于1？学生经分析不