12.4 机械效率（教学设计）-2024-2025学年人教版物理八年级下册

教学目标

（1）物理观念：通过实例分析，理解有用功、额外功和总功的概念，掌握机械效率的计算公式，并能运用公式解决实际问题，认识到机械效率始终小于 1。

（2）科学思维：从生活实际中提炼物理问题，培养学生运用物理知识分析和解决实际问题的能力，提升逻辑推理和抽象思维能力。

（3）科学探究：通过设计并完成测量滑轮组机械效率的实验，培养学生制定实验方案、收集数据、分析结果的能力，增强科学探究的实践体验。

（4）科学态度与责任：理解提高机械效率的实际意义，树立合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学知识应用于生活、服务社会的责任感。

教学方法

探究法、实验法、比较法、案例法

教学重点

（1）理解机械效率的概念，能够通过实例分析有用功、额外功和总功，并运用公式 η=W 有用 / W 总进行计算，认识到机械效率始终小于 1。

（2）通过实验探究滑轮组的机械效率，培养学生的科学探究能力，掌握测量机械效率的基本方法，并理解提高机械效率的实际意义。

教学难点

（1）学生对有用功、额外功和总功的概念理解及在实际情境中的判断。

（2）测量滑轮组的机械效率的实验操作和数据处理。

教学过程

一、创设情境，导入新课

教师活动：

提问并回顾：同学们，我们首先来回忆一下上节课的内容。请告诉我，力对物体做功的两个必要条件是什么？（力和物体在力的方向上移动的距离）

接着，还记得功的计算式吗？（W = F  s）

教师活动：

创设情境：假设小明家住在二楼，他买了一些大米。现在有两种方式可以将大米提到二楼：一种是直接用手提，另一种是使用动滑轮。请思考以下问题：

这两种方式下，人对大米是否都在做功？（无论哪种方式，人都在做功）

虽然使用动滑轮可以省力，但是否也能省功呢？

学生活动：

学生思考并回答教师提出的问题。

学生对所给情境进行初步的讨论，尝试回答使用动滑轮是否会省功。

设计意图：

通过结合学生熟悉的生活情境，激发他们的学习兴趣，并顺利引入本节课的教学主题。

二、合作探究，推进新课

学习任务一：分析使用动滑轮是否省功

教师活动：

演示实验准备：每个钩码的质量是100g，将钩码提升0.1m。甲图中直接用手提，弹簧秤的读数是2N；乙图中使用动滑轮提升，弹簧秤的读数变为1.2N。

开始演示实验，同时记录数据。

引导学生观察实验现象，并逐步引导他们得出结论。

学生活动：

观察教师的演示实验，详细记录实验数据。

分析所得数据，尝试得出结论：使用动滑轮虽然省力，但不省功。

理解并接受这一推论：任何机械都不可能省功。（功的原理）

设计意图：

通过直观的实验演示，让学生深刻理解并记忆住 “使用任何机械都不能省功” 的基本原理。

学习任务二：探讨杠杆的平衡条件及其应用

教师活动：

提出问题：大家思考过没有，为什么人们在使用机械时，往往会比直接手动操作多做一些功呢？

指导学生阅读课本中关于杠杆平衡条件的部分，并完成学案单上的相关内容。

学生活动：

认真阅读教材，找到并理解杠杆平衡条件的相关知识点。

小组内讨论并归纳出三种不同类型的功的概念：