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9用心爱心专心第4节人与机械教案【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