1、 测量滑轮组机械效率教学设计方案课题名称 测量滑轮组机械效率 科 目 物理 年级 八年级下册第十二章第三节（人教版）教学时间 一课时学习者分 析本节课的教学目的在于让学生练习组装滑轮组和学会测滑轮组的机械效率.通过测滑轮组的机械效率,加深对机械效率的理解.让学生自己通过探究,进一步了解影响滑轮组的机械效率大小的因素,找出提高滑轮组的机械效率的方法,认识提高滑轮组的机械效率的实际意义,增强合理改进机械、提高效率的意识,增强将科学服务于人类的责任感.当然本实验各个物理量，特别是移动距离的测量和移动过程中测力计示数的读取时非常困难的，这些测量不准确,导致机械效率的计算误差很大。一、知识与技能1、学习
2、组装滑轮组，掌握测滑轮组机械效率的方法。2、能进行滑轮组机械效率的计算。3、提高学生的科学素质，培养学生的实验动手、观察、思维等能力和创新能力，增强团结合作学习精神。二、过程与方法1、在实验过程中，亲身动手测量滑轮组提升重物时 S 与 h 的关系、拉力与物重的关系。2、在具体实例中，运用影响滑轮组机械效率的因素解决问题。教学目标三、情感态度与价值观1、通过创新实验操作提高学习物理的兴趣。2、在合作交流中向同伴学习，在展示中获得学习的成就感，并提高科技创新意识。教学重点、难 点1、重点:（1）滑轮组的绕线组装。（2）重物上升的距离和绳子自由端所通过距离的测定，理解 S 与 h 的关系。（3）会计
3、算滑轮组的机械效率 。2、难点：在“测滑轮组的机械效率”的实验中，学生普遍都有“难”的感觉，如：不能单独操作；实验数据记录不准确，特别是移动距离的测量和移动过程中测力计示数的读取时非常困难的。教学资源 多媒体、wifi、手机 滑轮、自制滑轮组装置、电动机（带电源）、测力计、塑料软尺。 测量滑轮组机械效率 教 学 活 动 过 程 描 述第 一 课 时教学活动 教 学 内 容 学 教 能 力 培 养教 学 活 动1一、复习提问 导入新课同学们，请大家回忆一下，1、什么是有用功，额外功，总功？通过提问，检查学生复习情况，导入新课。2、什么叫机械效率？计算公式？ （2 分钟）教 学 活 动2用 PPT
4、 出示用滑轮组提示一桶水的图片让学生观察：然后提问学生，为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？并让学生回答额外功产生的原因？ 这 时 出 示 一个 滑 轮 组 提 升重 物 的 组 装 如图 ， 让 学 生 根据 图 进 行 讨 论 ，并 回 答 。教 学 活 动3三.让学生预习并提问1、实验目的:2、实验原理:3、实验步骤:让学生知道在实验过程中要完成的测量什么和计算什么？怎样计算？并加强强调知道实验器材的组装、实验步骤，同时培养阅读自学能力。教 学 活 动4四.实验指导1、在实验中，弹簧测力计拉力的测量应该在运动过程中进行。在测量中，必须竖直
5、匀速拉动弹簧测力计，那么怎样才能做到在匀速拉动中读数呢？同时问学生是在运动中容易读数还是静止容易？讨论后得出，为了避免实验时顾此失彼，所以我们用电动机来拉动弹簧测力计在运动的过程中采用拍照的方式留下示数的照片，再照片上读数这样将会更准确一些，同时同一实验组的同学要分工合作。2、在上面的测量过程中，改变绳子段数来测量滑轮组的相关数据时，只需要将原来的固定端变为自由端，原来的自由端变为固定端，然后将动定滑轮翻转 180 度即可，并不需要重新组装，这样可以降低难度，节约时间。3、钩码上升高度的测量，我们可以再钩码的下面挂上一条较短的塑料软尺，记录下开始的示数和拉动后的示数，前后示数之差就是钩码上升的
6、距离，开始时距用手拉测力计很难做到匀速拉动，提问启迪学生思考讨论得出结论。电动机可以保证匀速运动，同时拍照可以使运动的读数变为静止的，读数的难度大大降低。这样可以降低组装难度，节约时间。同时培养学生的实验分析能力和探究学习物理激情。钩码上升高度的测量和弹簧测力计移动距离离 h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后距离为 h2那么 h2-h1就是钩码升高的高度 h 。4、弹簧测力计移动距离的测量，首先我们用塑料软尺来代替组装滑轮组的绳子，我们在测力计和电动机之间用细线连接，这时记下塑料软尺与动滑轮相切的示数为 S1，再拉弹簧测力计，然后读出塑料软尺再次与动滑轮相切示数为 S2,这就是弹簧测力计通
7、过的距离 S=S2-S1。5、在实验中要求严肃认真，实事求是的记录测得的数据，不能凑数。实验结束，要整理仪器，并放回原处。的测量是这个实验中的测量的难点，采用这两种方式使得这两个数据的测量难度大大的降低，只不过多了一次读数。同时强调实验过程的完整性和实事求是的科学态度精神，特别是在数据的测量过程中不能凑数。教 学 活 动5五.强调实验中的注意事项，安排实验分工四人小组成员好分工：一人负责组装和控制电源操作。一人负责钩码上升高度和测力计移动距离测量。一人负责拍照测力计并读出测力计示数。一人负责观察、指挥和记录。然后依次各计算一次机械效率。学生“各尽其职”，让学生在有组织有纪律的环境下学习，提高学
8、习效率，同时相互合作，学会合作学习，培养合作学习的能力和计算能力。教 学 活 动6六.学生进行分组实验，完成实验数据记录，并通过计算结果分析数据1、分组实验：负责组装和控制电源操作的开始组装操作进行试验，要实事求是地记录所测得的数据。不能凑数，更不允许自己不动手实验，不记数据而抄袭他人实验数据和结果，实验时讲数据填写在表格中。（1）、第 1、2 次使钩码的自重相同，绳子的段数相同，改变上升的距离。（2）、第 1、3 次使钩码的自重相同，改变绳子的段数。（3）、第 3、4 次使绳子的段数相同，改变钩码的自重。实验数据记录表格如下：次数 1 次数 2 次数 3 次数 4钩码自重 G钩码上升前软尺尺
9、示数 h1提高学生的科学素质和观察、动手、分析能力，增强学生的团结合作的精神和尊重科学的态度，掌握实验方法。能通过实验数据做简单的分析，培养学生的分析和总结能力。同时学生分组实验，完成实验记录；教师巡查指导。钩码上升后软尺示数 h2钩码上升高度 h有用功 W 有用测力计示数 F测力计移动前软尺示数 S1测力计移动后软尺示数 S2测力计移动距离S总功 W 总机械效率 2、数据分析：根据 1、2 次实验数据计算出的总功和有用功，然后在计算出机械效率，总结出同一滑轮组的机械效率与绳子上升距离的关系，根据 1、3 次次实验数据计算出的总功和有用功，然后在计算出机械效率，总结出同一滑轮组的机械效率与绳子
10、段数的关系，根据 3、4 次实验数据计算出的总功和有用功，然后在计算出机械效率，总结出同一滑轮组的机械效率与钩码自重的关系，由于 W 总 总是大于 W 有用 ，所以 1；从实验可见，不同的滑轮组， 的值一般不同；在实验中，对于已经组合好的滑轮组，只要用尺测出了钩码上升的高度 h，数出承担重物的绳子的段数n，弹簧测力计上升的高度就可以算出来，即 s=nh。发现问题及时在全班讲解。教 学 活 动77课堂练习1如图 3 所示，物体 A 的质量是 100kg，在力 F 的作用下物体以 05m/s 的速度沿水平方向匀速前进。若A 与水平面间的摩擦力为物重的 1/2，滑轮组的机械效率为 80%，则 5s
11、内拉力的有用功是_J，拉力 F 是_N。（g 取 10N/kg）让学生知道滑轮组的水平放置方式不同时的计算和竖直放置方式的计算是有区别，并培养计算能力。2.一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重 1000N，而绳子最多只能承受 400N的拉力，请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法。经过计算，让学生能判断绳子的绕法，从而让学生知道学以致用，物理是和社会密切相关的。教 学 活 动8八、小结根据新课程标准对本节知识点的要求,我们测量的是滑轮组的机械效率,移动距离的测量和移动过程中测力计示数的读取是难点，所以测量过程会带有很多困难，我们要想办法克服，因此要想方设法激励学生积极参与
12、。 在教学过程中要评价学生参与认知过程的表现，从各个方面对学生进行到位的评价，提出表扬以及需要改进的地方，激发学生的学习、探究兴趣，逐渐培养学生探究问题、分析问题等能力，同时可根据学生的实际程度自由拓展，在理想的情况下的一些关系：1、s=nh2、在理想情况下忽略动滑轮重、滑轮摩擦、绳重时 F=G/n 若不考虑动绳重和摩擦时 F=(G+G 动)/n 。3、在利用滑轮组提升重物时做了哪些额外功？教 学 活 动9九板书设计测滑轮组的机械效率1、实验目的:2、实验原理: 。 机械效率是小于 1 的。3、实验步骤及教学过程:4、小结：5、布置作业：教 学 活 动10十、布置作业课本 88 页动手动脑学物理第 1、2、4 题。
