高中物理 4.人与机械优秀教案（教师版） 鲁科版必修1

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1、第4节　人与机械从容说课本节主要讲述了功率与机械，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，所以这节课应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

2、剖析额外功产生的原因，从而了解提高机械效率的办法，突破掌握这一概念的难点.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.辩证认识智能化机械使用的利与弊.教具准备投影仪、投影片、视频资料、自行车、小型机器人模型等简单机械.课时安排1课时三维目标一、知识与技能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

3、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.二、过程与方法初中旧知识的扩展、迁移.通过举例和分析来解决重点，突破难点.理解功率与机械效率的不同物理意义.三、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.教学过程导入新课教师提问：前

4、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？学生回答：功率是描述机械做功快慢的一个物理量.功率大就意味着单位时间内做的功多.教师提问：那机械是不是可以随意地增大自己的功率呢？学生回答：是不可以的.任何机械都有一个最大的输出功率，即额定功率.推进新课一、功率与机械效率通过上面的分析我们知道了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？【方法引导】大家不妨想想这样一个我们熟悉的例子：是不是学习时间越长的同学，学

5、习成绩就越好呢？事实是不一定的，那为什么呢？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.这是大家容易理解的.那机械做功有没有一个效率问题呢？教师活动：初中我们已经学习过了机械效率的概念，下面就请大家阅读教材P18的内容，回忆并总结一下吧！学生活动：阅读思考，整理，归纳，得出结论..【教师精讲】如何理解“机械效率”呢?我们不妨先通过几个实例来研究有用功的含义.例如利用滑轮组在竖直方向提高重物，利用滑轮组在水平方向匀速移动物体，或在斜面上用滑轮组移动重物.在这些事例中，我们把重物提高到一定的高度，或

6、在水平、斜面上使重物移动一定的距离.这就是我们使用这简单机械的目的，这个目的的实现，对我们使用这种机械是有利用价值的，因为要在实现目的过程中，克服重物的重力或克服物体所受阻力做的功，这才是对人们有用的，即做了有用功(W有＝G物h或W有＝F阻s).接下来我们再来研究什么是总功、额外功.人们利用机械做功时，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.总功包括有用功和额外功.总功中除了有用功部分，就是额外功，就是人们在做功过程中，为了要实现目的，必须做不得不做的额外部分的功，叫做额外功.额外功具体指什么呢?就

7、是机械运作过程中，克服自身的重力、摩擦力等所做的功.更加明确地指出，在上述的例子中的额外功是指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的重力做功等部分.教师提问：通过上面的分析，大家思考一下机械效率是不是总小于1啊？学生回答：是的，因为W有总是要小于W总.那引入机械效率这个物理量的物理意义是什么呢？和功率又有什么区别呢？请同学们阅读教材P18~P19.【教师精讲】机械效率是表示机械做功或利用该机械实现能量转化的有效程度的物理量.很显然机械效率越高，有用功所占的比值就越多，额外功所占的比

8、值就越少.同学们能不能找到生活中提高机械效率的例子呢？学生活动：列举例子，并归类总结.【例题剖析】1.要想提高滑轮组的机械效率，可以采用哪些办法？方法引导：这里的总功、有用功、额外功中哪些功是一点都不能“省”的?哪些功是可以想办法“省”掉一些的?虽然有用功是不能省的，而总功、额外功是可以省掉一些的，这与前面讲的“使用任何机械都不能省功”是否矛盾?我们说不矛盾