第一篇：第3節(jié) 比熱容 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1、了解比熱容的概念。

2、會查比熱容表。

2.教學重點/難點

探究比熱容的概念。

3.教學用具 4.標簽

教學過程

一、新課引入

師：大屏幕投影一幅漫畫：炎熱夏天的傍晚，有兩個小胖子在海邊游玩，為了納涼問題兩人發(fā)生激烈爭執(zhí)，甲主張劃船到海中去，乙則認為在岸上散步更涼爽，你認為誰的意見對？

（說明：創(chuàng)設物理情景，以激發(fā)學生的學習興趣。）讓學生思考、猜想、討論并發(fā)表自己的觀點。生（甲）：在岸上散步涼爽，因為沙石溫度低。生（乙）：劃船到海中更涼爽，因為水溫較低。生（丙）：一樣涼爽，因為氣溫是一樣的。

師：同學們有這么多猜想，到底誰的想法正確呢？學習本節(jié)知識后你自然會明白。（板書課題：

三、比熱容）

（說明：制造問題懸念，誘發(fā)學生強烈的探索欲望。）

二、進行新課 師：同學們在生活中一定燒過水，一壺水容易燒開還是半壺水容易燒開？ 生（齊）：半壺水容易燒開。

師：將一壺水燒開與燒熱，哪個需要時間長？ 生（齊）：一壺水燒開需要時間長。

師（繼續(xù)提出問題）：燒水時，水吸收的熱量可能與哪些因素有關？有什么關系？請同學們猜想一下。

（說明：提出問題，讓學生猜想并討論，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。）生（甲）：與水的質量有關，水的質量越大吸收熱量越多。生（乙）：與水溫升高多少有關，水溫升高越多吸收熱量越多。

生（丙）：與水的質量、水溫升高多少都有關，質量越大、水溫升高越多吸收熱量越多。

（說明：教師引導學生互相交流、反駁，對回答不完善的地方可補充完善，共同討論、歸納、得出結論。）

在學生討論回答的基礎上，教師板書結論。

師（繼續(xù)提出問題）：對于不同的物質，例如，水、沙子、煤油，如果它們的質量相同，溫度升高的度數(shù)也一樣，它們吸收的熱量是否相同？

（說明：學生思考，小組討論并回答，以求思維的多樣性。）

生（甲）：吸收熱量不相同，夏天到海邊洗澡時，會感覺沙子燙腳，而海水卻比較涼；水吸收的熱量多，說明水的吸熱本領大。

生（乙）：吸收熱量相同，因為它們受同樣的太陽光照射。

師（總結說明）：吸收熱量多少、或溫度變化多少，都反映了物質吸熱能力的大小。怎樣比較不同物質的吸熱能力？請同學們參看桌上的實驗器材，邊討論邊合作設計實驗方案。

讓學生分小組合作討論并設計方案。（說明：教師要加入學生的探究設計環(huán)節(jié)，傾聽學生的思路，并適時加以點撥，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。）

教師讓學生進行實物投影展示設計方案，并讓學生口頭表述自己的設計思路。生（甲）：用相同質量的水和沙子，加熱相同時間，比較它們溫度升高的多少。溫度升高越小，說明吸熱能力越強。

生（乙）：用相同質量的水和煤油，溫度升高相同時，比較它們加熱時間的長短。加熱時間越長，說明吸熱能力越強。

（說明：高效率的交流，使學生從別人的方案中得到有益的啟發(fā)，認識到交流與合作的重要性。）

教師將實驗設計中相同或相似方案的學生重新分組。

（說明：重新分組后，學生有了歸屬感、榮譽感。以小組為單位，通力合作，取長補短，形成合作、競爭的學習氣氛。）

教師在學生進行實驗之前，應把實驗中可能遇到的問題先提出來討論，有助于實驗的順利完成。

設置問題：1.怎樣獲得質量相同的水和沙子？（或水和煤油）2.怎樣測出它們的溫度？

3.怎樣確定它們吸收了相同的熱量？ 學生思考、討論，并逐一回答。

師：請做完實驗的同學將數(shù)據(jù)填到黑板上的表格中。學生進行實驗，填表：表1質量相同、加熱時間相同時：

（說明：取得學生大量的數(shù)據(jù)，便于總結結論。）師：請同學們從這些數(shù)據(jù)中，總結出不同物質的吸熱能力。學生自由討論，并歸納結論。

（說明：此環(huán)節(jié)中學生的主動性得到充分發(fā)揮，能力在爭辯中得到提高。）師：怎樣表示各種物質在這種性質的差異呢？物理學中引入了比熱容這個物理量。（板書：比熱容概念）

師：不同物質的比熱容不同，比熱容是物質的一種屬性。請同學們了解“幾種物質的比熱容”（屏幕投影）。

幾種物質的比熱容

師生共同分析：從表中我們了解到，水的比熱容最大，說明水的吸熱能力最強。水的比熱容是沙石的4.5倍，因此，白天在同樣陽光照射下，水的溫度變化比沙石小得多。這是沿海氣溫溫差較小的原因。夜晚，水和沙石同樣放熱，水溫比沙石溫度高，因此，晚上在岸上散步更涼爽。

（說明：學生終于明白小胖子（乙）的想法是正確的，真正體驗從生活走向物理，從物理走向生活的認知態(tài)度，達到學以致用的目的。）

教師設置問題，讓學生討論解決。

問題：1.在日常生活中，哪些地方利用了水的這一屬性？2．在自然現(xiàn)象中，有哪些現(xiàn)象可用水的這一屬性解釋？（說明：給學生充分的討論時間后回答，將物理知識與生活、生產相聯(lián)系，體現(xiàn)物理是有用的。）

生（甲）：冬天暖氣用水做“熱源”，因水儲藏的熱多。生（乙）：司機師傅用水做“冷卻劑”冷卻汽車發(fā)動機。生（丙）：夏天到海濱去避暑。因海濱比內陸涼爽。

（說明：同學們的討論熱情非常高漲，有初步的信息交流能力，有將自己的見解公開與他人交流的愿望，敢于提出與別人不同的見解。）

教師不失時機地對學生精彩舉例加以鼓勵。師：請同學們完成下列鞏固練習。（出示反饋練習）

1.為比較不同物質的_____能力，引入了比熱。水的比熱是_____。2.判斷：一桶水的比熱比一杯水的大。（）

3.鋁的比熱是0.88×l03J?(kg?℃）-1，這說明1kg的鋁_____。

師：請同學們思考，2kg鋁溫度從30℃加熱到100℃，怎樣計算鋁塊吸收的熱量？（屏幕顯示）

學生小組合作討論，做出解答。

師生共同分析歸納，總結出熱量計算公式：Q=cmΔt 出示反饋練習二：

1.質量為2kg的水，溫度升高50℃吸收的熱量是多少？ 2.質量為5kg的熱水，從100℃降到80℃放出的熱量是多少？ 學生計算并作答。

（說明：強化練習，加深對熱量公式的理解，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際生活中問題的能力。）

師：請同學們閱讀課本的“STS”，思考討論： 1.為什么沿海氣溫不像內陸氣溫變化顯著？ 2.熱污染的主要來源包括哪些？

3.同學們作為21世紀的建設者，為保護我們共同的家園，提出你對熱污染問題的解決設想。

（說明：此題為開放性題目，目的是喚起學生對社會熱點問題的關注，發(fā)展學生的實踐能力和開創(chuàng)意識）

課堂小結

師：同學們在本節(jié)課中都有哪些收獲？ 生：討論之后做知識小結。

師：本節(jié)課不僅僅要了解比熱容的有關知識，更重要的是讓同學們掌握科學探究的方法，培養(yǎng)學生探究問題的能力。

板書

第3節(jié) 比熱容

（一）比熱容

1．定義：單位質量的某種物質，溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容。符號c。

2．單位：焦每千克攝氏度，符號J·(kg·℃)－1 3．意義：比熱容是物質的一種屬性。4．應用：

（二）熱量的計算 1．公式：Q＝cmΔt 2．應用：

第二篇：第3節(jié) 比熱容 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種特性。2.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。3.會利用公式進行簡單的吸放熱計算。

2.教學重點/難點

重點：比較不同物質的吸熱情況；熱量計算；難點：比熱容的理解。

3.教學用具

多媒體、板書

4.標簽

教學過程

一、導入環(huán)節(jié)

（一）導入新課，板書課題

烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱的發(fā)燙，但海水卻非常涼爽；傍晚太陽西落，沙子很快涼下來，但海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件，海水的溫度和沙灘不一樣。這是為什么呢？

（二）出示學習目標

課件展示學習目標，指導學生觀看。

過渡語：了解了學習目標，請根據(jù)自學指導認真自學課本，時間約10分鐘

二、先學環(huán)節(jié)

（一）出示自學指導

課件展示自學指導，請同學們帶著下列問題看課本P11-14頁內容，勾畫知識點并記憶，可查資料但要獨立完成： 1.閱讀課本p“比熱容”部分，閱讀“比較不同物質吸熱的情況”實驗，知11道什么是比熱容及其單位；知道比熱容是物質的一種特性；明白水的比熱容比較大及其應用。

2.閱讀課本p“熱量的計算”部分，學會利用公式進行簡單吸放熱的計算。14利用10分鐘時間，比誰能正確完成檢測題。學生自學教材（師巡視）

（二）自學檢測反饋

要求：10分鐘完成自學檢測題，讓4個小組的的同學到黑板前展示，書寫成績和題目成績記入小組量化，要求書寫認真、規(guī)范，第4小題要寫出過程，下面同學交換學案，小組長組織成員用紅筆將錯誤畫出，準備更正。

1．不同物質，在質量相等，升高溫度相同時，吸收的熱量_______。2.比熱容是指一定質量的某種物質，在溫度升高時____________與他的______和___________的乘積之比。用符號_____表示，單位是_______________（__________）。

3.物體溫度升高時吸收的熱量用_______表示，物體的質量用_____表示，升高的溫度用_______表示，則根據(jù)概念得出比熱容的計算公式為_________________。

4.單位質量的某種物質，溫度降低1℃放出的熱量跟溫度升高1℃吸收的熱量_______。

5.比熱容是物質的一種________，不同的物質比熱容一般_________。6.質量相同的不同物質，當吸收和放出同樣熱量時，比熱容較大的物質溫度變化_______。因此比熱容______的物質對調節(jié)溫度有很好的作用。

三、后教環(huán)節(jié)

（一）出示學習任務和指導 1.【比較不同物質吸熱情況】

（1）你認為物質吸收熱量的多少跟________、_________、___________有關系。

（2）本實驗應采取的探究方法是________________。（3）說說你的探究方案。

（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象，可以得出什么結論？ 2.水的比熱容是_____________，它的物理含義是____________________________________。思考：一桶水和一杯水的比熱容相比較，有什么關系？

3.觀察課本P12“一些物質的比熱容表格”，你會發(fā)現(xiàn)什么？（1）________________________________________________________________________；

（2）________________________________________________________________________；

（3）________________________________________________________________________；

（4）________________________________________________________________________。

4.水的比熱容比較大，在生活中有什么應用？

（二）預設生成和點撥

四、訓練環(huán)節(jié)

過渡語：請同學們合上課本，完成學案上當堂檢測題。10分鐘完成。

（一）學生練習，教師巡視。

1.比熱容是物質的一種屬性，每種物質都有它的比熱容，它的大小只跟物質的________和_______有關，與物體的_____________________________無關。

2.砂石的比熱容為0.92×103J/(kg·℃)讀作________________________________。若某個103J/(kg·銅球的比熱容為0.39×℃)，則半個銅球的比熱容為____________。

3.一太陽能熱水器水箱內裝有質量為80kg的水，經太陽曬2h后，溫度從20℃升高到50℃所吸收的熱量是__________J，這是用__________的方式增加了水的內能．

4.關于比熱容，下列說法正確的是（）

A．溫度越高，比熱容越大 B．物質放熱越多，比熱容越大 C．物質的質量越大，比熱容越小 D．物質的比熱容與質量和溫度無關 5.下列各種情況下比熱會發(fā)生變化的是（）A．一杯水倒去一半 B．水凝結成冰

C．一塊鐵加工成鐵屑 D．15℃的水變成45℃的水 6．以下四種現(xiàn)象中，與水的比熱容有很大關系的是（）

A．汽車的發(fā)動機用循環(huán)流動的水來冷卻 B．生活中往往用熱水取暖 C．夏天灑水降溫 D．灘涂濕地溫差小.熱水瓶內有1.5千克水，如果它的溫度從100°C下降到30°C，可放出多少熱量？若這些熱量全部用來做功，可以做多少功？

（師用利用多種方式統(tǒng)一展示答案）

（二）學生展示，反饋矯正。

（調查學情，統(tǒng)計疑難問題，先讓其他小組補充矯正，教師更正或點撥）

板書

13.3 比熱容

一、比熱容

1．定義：一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與他的質量和升高的溫度的乘積之比。用符號c表示，單位是焦每千克攝氏度（J/(kg·℃)）。

2．比熱容是物質的一種特性。3.c水=4.2×103J/(kg·℃)

二、熱量的計算 1．概念公式：

2．變形公式：

第三篇：第3節(jié)《比熱容》教學設計

教學實施建議

教學過程設計

本節(jié)教學分為三個板塊：（1）實驗探究物體吸收或放出熱量的多少與哪些因素有關；（2）認識比熱容這一物質的重要特性；（3）利用比熱容概念計算物體吸收或放出的熱量。

1.實驗探究設計

物體吸收或放出熱量導致溫度變化的過程，實質上是熱傳遞或內能轉移的過程，涉及的相關因素較多。為了降低探究難度，可以首先探究物體的吸熱能力。宜參考教科書的做法，借助學生熟悉的燒水經驗，先討論交流同種物質（水）吸收熱量的多少與哪些因素有關。然后引導學生實驗探究比較不同物體的吸熱能力。

教師應首先提出討論問題：燒開一壺水和燒開半壺水，哪個需要的熱量多？把一壺水燒開和燒成溫水，哪個需要的熱量多？

學生將提出各種猜想與假設，可以引導學生利用自己的生活經驗支持自己的猜想，也可以用學過的知識推測自己的猜想，還可以通過實驗來檢驗自己的猜想。最終，匯總學生的觀點，應得到以下結論：水的質量越大，溫度升高的越多，吸收的熱量越多。而且，此結論可推廣到其他物質（如煤油、沙子等）。

在此基礎上，教師可以進一步提出探究問題：不同種類的物體在質量相等、溫度變化也相同時，吸收的熱量是不是一樣多呢？為了比較兩種不同物質吸收熱量的多少，利用什么辦法更好？怎樣比較？

通過學生的討論交流，教師加以引導，應達成一定探究方案，如：

各小組任選兩種不同物質（例如水、酒精、煤油、沙子等）。用相同的酒精燈加熱相同的時間，比較二者所升高的溫度。考慮到容器吸熱及向外界散熱的影響，被加熱容器應該相同（例如用自制的相同的易拉罐金屬盒）。在考慮多種因素的影響（物質種類、質量、溫度變化等）時，要將控制變量意識具體落實到設計方案中。

也可以采取以下備選方案：

①取同種物質（水或沙子），質量不同，使它們升高相同的溫度，比較它們吸收的熱量； ②取不同物質（水和沙子），質量相同，使它們升高相同的溫度，比較它們吸收的熱量。在確定探究方案之后，需要求學生明了以下問題：

①為保證被加熱物質質量相同或不同，需要準備什么實驗器材？（天平稱量質量、滴管微調）

②如何保證被加熱物質升高相同的溫度或比較它們升高的溫度？需要準備什么實驗器材？（溫度計）

③如何保證它們吸收相同的熱量或比較他們吸收熱量的多少？（相同的加熱器：同一酒精燈、同一加熱金屬板、同一規(guī)格的“熱得快”、在相同時間內放出的熱量相等。可用加熱時間的長短反映吸收熱量的多少。）

教科書選用在兩個相同的金屬盒內，分別加入質量相等的水和沙子，同時放在用同一酒精燈加熱的金屬板上，比較沙子和水的吸熱情況，設備簡單，易于隨堂進行，可考慮優(yōu)先選用。若以“熱得快”為加熱器，則宜選用水、酒精、煤油等液體，且量宜大。在實驗操作之前，還要求學生明確： 你設計的實驗研究的是物體吸收熱量與哪個因素的關系？你將采用什么物理方法實現(xiàn)，需要什么實驗器材？實驗時應注意觀察什么現(xiàn)象？并由此設計出實驗的記錄表格。

在探究前的準備工作就緒之后，學生可以分組進行實驗操作(各小組宜在交流的基礎上適當分工探究物體吸收熱量與各種因素的關系)并記錄觀察結果。由于影響探究實驗的因素較多，實驗誤差可能較大，教學中要求認真記錄實驗原始數(shù)據(jù)，并引導學生進行必要的交流、評價。

在完成實驗之后，通過各組之間的交流與總結，得出以下實驗結論：

物體吸收熱量的多少與物體的質量有關；物體吸收熱量的多少與物體升高的溫度有關；物體吸收熱量的多少與它是什么物質有關。

2.教師在總結實驗探究過程的基礎上引入“比熱容”概念，并分析其意義

既然物體吸收熱量的多少與物質的質量、升高的溫度及它是什么物質有關，要比較不同物體的吸熱本領，就要在質量相同、溫度升高也相同的條件下比較。大家約定：取單位質量（1 kg）的物質、溫度升高1℃吸收的熱量的多少來比較不同物質的吸熱能力，并命名為“比熱容”。比熱容大，就意味著物質的吸熱本領大。1 kg的某種物質溫度降低1℃放出的熱量和它溫度升高1℃吸收的熱量相等，因此用比熱容同樣可以描述物質的放熱本領。比熱容大，物質的放熱本領也大。

比熱容反映了物質吸收與放出熱量的能力，它是物質的一種重要特性。這種特性不僅廣泛應用于生產、生活，而且對我們理解大自然、預測氣候變化十分有益。不同物質通常具有不同的比熱容。教師應在引入比熱容概念之后，可進一步引導學生認識典型物質的比熱容。尤其應認識水的比熱容特點（c水≈5c干泥土）。要充分利用教科書所給的比熱容表，組織學生觀察

分析，發(fā)現(xiàn)其中的特點和規(guī)律，如：

①不同物質的比熱容一般不同，同一物質的比熱容一般不隨質量、形狀、溫度而變化。②水和冰屬于同種物質，但比熱容不同，說明同種物質在不同狀態(tài)時比熱容不同。③水的比熱容較大，是干泥土的5倍。

在引導學生比較各種物質比熱容大小的基礎上，討論它們在生活、生產、自然界起到了什么作用？必要時教師可適當提示。例如：利用水的比熱容大的特點，理解生活、生產中廣泛利用水作冷卻劑或取暖介質（水暖,早春培育秧苗，汽車散熱水箱，發(fā)電廠冷卻塔??）；比較沿海地區(qū)和內陸地區(qū)的每日溫差或全年溫差的不同，海陸風與陸海風形成的原因等。

在引出并討論了比熱容概念之后，有必要介紹比熱容的單位。

比熱容的單位是初中階段最為復雜的一個，它涉及質量、溫度、熱量三個單位的組合。為避免死記硬背，就要注意引導學生從比熱容的物理意義上來把握復合單位的規(guī)律。可以類比密度、速度的單位，組合出比熱容的單位。

氣體的比熱容情況更復雜，除了涉及上述物質種類、狀態(tài)等因素之外，氣體的比熱容還與過程（如等壓、等容、絕熱過程）有關，詳見參考資料。

3.吸收或放出熱量的計算

本教學板塊的設計初衷仍是凸顯并讓學生認識比熱容的物理意義，這就是為什么教科書采用算術法導出物體吸收熱量和放出熱量一般公式的原因。教學中不宜直接給出計算公式，也不宜引出熱平衡方程，更不宜由此引出題海中的一些怪題。建立教學過程是：將本板塊作為本節(jié)教學過程的小結，組織學生結合具體計算討論本節(jié)教學開始時提出的問題、實驗中的數(shù)據(jù)信息及生活、生產中的實例，使學生會利用比熱容知識解釋（含定量解釋）相關現(xiàn)象。

可酌情增加一些練習題目：

① 兩個大小相同、外觀一樣的鐵球，一個是實心的，一個是空心的，怎樣利用比熱容知識將它們區(qū)別開來？

② 沙石的比熱容（查表）是J／(kg·℃)，2 kg的沙子從80℃降溫至40℃，放出的熱量是J。這些熱量可使500g的水從10℃升溫到℃。

③ 據(jù)有關專家預測，我國目前在建的最大水電站——三峽水電站建成后，三峽庫區(qū)的氣溫會受到一定的影響：夏天將比原來下降2℃左右，而冬天將比原來升高2℃左右。請你對產生這種影響的可能原因做出說明。

第四篇：第3節(jié) 機械效率 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1.能結合實際實例認識什么是有用功、額外功和總功；

2.理解機械效率的概念，知道機械效率是小于1的，能用機械效率的公式進行簡單的計算。

2.教學重點/難點

機械效率概念。

3.教學用具 4.標簽

教學過程

一、導入新課

(一)、提出復習內容：

1.使用杠桿、滑輪各有什么好處？ 2.什么是功？功的計算公式？

（二）在復習的基礎上提出問題：使用機械能夠省力，能否省功呢？引入課題：本節(jié)課我就來研究這個問題，板書課題。

二、進行新課

（一）有用功、額外功、總功

在引入（使用機械能能否省功？）的基礎上，演示實驗。

進行實驗： 實驗1：用圖甲所示的裝置，用彈簧測力計將重為1N的鉤碼 勻速提升250px,讀出彈簧測力計的示數(shù)并算出此時所做的功；

實驗2：用圖乙所示的裝置，用動滑輪將同樣的鉤碼緩慢的勻速提升相同的高度，讀出彈簧測力計的示數(shù)并算出此時所做的功；

比較實驗1和實驗2計算結果，探究使用機械能能否省功？ 分析使用機械不但不省功，而且費功的原因：

注：此時老師反復演示用滑輪提升物體，給學生以暗示。在實驗及分析的基礎上，給出有用功、額外功、總功的概念。有用功：使用機械時，所做的對人們有用的功；

額外功：使用機械時，所做的對人們沒有用但又不得不做的功； 總功：使用機械時，總共做的功。鞏固練習：

1.用水桶從井中提水的時候，所做的功哪部分是有用功？哪部分是額外功？ 2.如果桶掉到井里，從井里撈桶的時候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？

點撥：W總=W有+W額

在上面實驗、計算及分析的基礎上，引領學生總結有用功、總功的計算方法。點撥：公式W有=Gh中，G代表物體重力，h代表物體升高的高度； 公式W總=FS中，F(xiàn)代表施加在杠桿上的力，S代表該力移動的距離。

1、組織學生看書“機械效率”的概念及表達式。

（二）機械效率

1、概念：有用功跟總功的比值

2、表達式：

點撥：（1）“機械效率”的含義：機械效率反映的是有用功跟總功的比值的高低，而不是有用功或總功的大小。并舉例說明: 如：起重機的機械效率為40℅，抽水機的機械效率為60℅.也就是說

1、起重機做功時有用功在總功中占有40%，另外的60％是額外功．抽水機做功時有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功.2、起重機的有用功占總功的比值小于抽水機的有用功占總功的比值；但是起重機做的有用功不一定比抽水機做的有用功少，而起重機做的總功不一定比抽水機做的總功多。

（2）機械效率總小于1且無單位。

（3）求解機械效率的思路：先求有用功：W有=Gh或W有=fS 再求總功：W總=FS；最后求機械效率：

（三）測滑輪組的機械效率

1、提出問題：要測如圖所示滑輪組的機械效率，需要哪些器材？需要測哪些量？

2、組織學生檢查器材是否齊全。

3、按照步驟進行實驗：

（1）按照圖示安裝滑輪組，算出鉤碼的重力并記下鉤碼和彈簧測力計的位置。（2）勻速豎直緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼緩慢上升，讀出拉力F的值，并用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離S.（3）算出有用功W有，總功W總，機械效率，并填入表格。（4）改變鉤碼的數(shù)量，再做兩次上面的實驗。實驗表格：

注：學生實驗過程中，將實驗步驟及實驗表格用大屏幕展示出來供學生參考。小結：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)小結同一滑輪組的機械效率并不是固定不變的，隨所提升重力的增大而升高。

（四）提高機械效率的方法

拓展:思考若用不同的滑輪組提升相同的重物，機械效率是否相同？且用實驗驗證。（用兩定、兩動的滑輪組提升與上面相同的重物）

板書

第3節(jié) 機械效率

一、有用功、額外功、總功

有用功：使用機械時，所做的對人們有用的功；

額外功：使用機械時，所做的對人們沒有用但又不得不做的功； 總功：使用機械時，總共做的功

二、機械效率：有用功跟總功的比值

三、滑輪組的機械效率：

同一滑輪組的機械效率并不是固定不變的，隨所提升重力的增大而升高。不同的滑輪組提升相同的重物，機械效率是不同的。

第五篇：第3節(jié) 機械效率 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1.1 知識與技能：

? 明確有用功、額外功、總功的概念 ? 知道機械效率的意義 ? 機械效率的公式及應用 ? 測滑輪組的機械效率 測斜面的機械效率 1.2過程與方法：

①通過師生互動，讓學生理解有用功、額外功、總功。理解功的計算公式，知道功的原理和概念。

②培養(yǎng)學生的觀察能力。1.3 情感態(tài)度與價值觀： ①培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度 ②培養(yǎng)學生的科學世界觀。

2.教學重點/難點

2.1 教學重點

有用功、總功、額外功的概念；機械效率的計算和怎樣提高機械效率 2.2 教學難點

機械效率的計算和怎樣提高機械效率

3.教學用具

多媒體設備

4.標簽

教學過程

6.1 引入新課 【師】我國的許多農村都沒有自來水，人們?yōu)榱耸秤盟獜木写蛩趶木刑崴蟻淼倪^程中，人們對哪些物體做了功？

【生】水桶、滑輪

【師】這些功都是人們希望做的嗎？對誰做的功才是有用的呢？

【師】下面我們進行這樣的一個實驗來看看：

以動滑輪為例，比較手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功。

設計方案：

需測量的物理量和使用工具： 【師】實驗中需要注意哪些點？ 【生】

測拉力時，應勻速拉動彈簧秤。

還有繩自由端的拉力方向以豎直向上為宜，若方向向下，操作、讀數(shù)均不方便。【師】接下來自己設計表格，進行多次實驗，將實驗數(shù)據(jù)填入表格。

得出結論：手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功是_______(等或不等)的。

結合我們課堂剛開始的提問，在上面的活動中，將鉤碼提升至一定的高度是我們的目的，所做的功叫做有用功，記作：W有用；在使用動滑輪提升重物時，需克服摩擦力作功，還要克服動滑輪的重力做功，這部分功雖然并非我們所需要的，但又不得不做，我們將它們叫做額外功，記作：W額外；如果把手的拉力（即動力）對動滑輪做的功叫做總功，6.2 新知介紹

一、有用功、額外功、總功

【師】上面我們已經介紹了有用功和額外供的定義了。那么接下來，為了熟悉有用功、額外功和總共的概念，我們來看這樣的案例。

案例：

小明家最近買了一處新樓房，家在三樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運到三樓。請同學們根據(jù)需要，選擇器械幫助小明家解決這個問題，看看哪個小組選的辦法最好？

如圖所示的三種方法供參考：第1種是人直接提著沙子上樓；第2種是把沙子放進桶里，人通過動滑輪把沙子拉上樓；第3種是把沙子放進質量較小的袋子里，人通過動滑輪把沙子拉上樓。

【師】請學生發(fā)表自己的見解，提出各種方案。并對各個方案進行討論，比較優(yōu)缺點。【生】經過討論。第一種方法太不方便。第三種方法最好，因為它比第二種方法用的力小。提升相同高度做的功少。

有用功和額外功、總功

【師】結合用動滑輪提升沙子，請同學們觀看提沙子過程的視頻。思考： ①在把沙子從一樓運上三樓的過程中，每種方法中各對哪些物體做了功？ ②無論他采取哪種方法都必須做的功是他對什么做的功？ ③在幾種不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分別是什么？ 【板書】 一般來說，有用功：機械對外所做的功

額外功：機械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功 總功：動力對機械所做的功。總功等于有用功與額外功之和。

【師】前面實驗中，正如各位同學所想的，第三種方法最好，因為第三種方法做的額外功最少，總功最少。

【師】現(xiàn)在大家討論：不使用機械直接提升物體做的功，與使用機械提升物體做的功一樣嗎？（手拉繩做的功與動滑輪對沙子做的功相等嗎？）如果通過實驗探究這個問題？

設計實驗方案：用手通過一只彈簧測力計拉一個動滑輪，沿豎直方向勻速緩慢提起重為G的鉤碼。

為了探究上述問題需要測量的物理量是：手對繩的拉力F、手移動的距離s、鉤碼的重力、鉤碼上升的高度h。

改變鉤碼的數(shù)量，重復上述測量。設計表格，將實驗數(shù)據(jù)填入表中。

實驗數(shù)據(jù)： 【師】

①手拉繩所做的功與動滑輪拉鉤碼所做的功是否相等？ ②哪一個做的功多一些？

③你認為產生這一現(xiàn)象的原因是什么？

分析實驗誤差，指出要使重物重一些，誤差就會小一些。【生】回答問題： ①不相等 ②手拉繩做的功多

③有摩擦，在提起重物時還要提起動滑輪。

二、機械效率 【師】工作中，我們總是希望額外功越少越好；也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學中，用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。

注意：對于實際機械，由于總是有額外功存在，η＜1。【生】學生討論： 1.機械效率有單位嗎？

2．為什么機械效率沒有大于1的？

3．用小數(shù)和百分數(shù)來表達機械效率，你認為那種表達更好？ 通過多媒體展示例題：

利用如圖2所示的滑輪組，在F=80N的拉力作用下,將一個重為180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計。

求：總功、有用功、額外功和滑輪組的機械效率。

【師】如何測量滑輪組的機械效率； 通過實驗，探究機械效率的求法： 1．實驗原理：

2．器材：刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、甲、乙兩個滑輪組、長約2m的細繩。3．步驟：

①用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格。②分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置。

③緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，將這三個量填入表格。

④算出有用功W有用、總功 W總功、機械效率η并填入表格。實驗次數(shù)

【師】實驗結論：

1．動滑輪重一定,物重越大，機械效率高。2．物重一定，動滑輪越重，機械效率低。討論：如何提高滑輪組的機械效率？ 【生】得出：

提高滑輪組的機械效率的主要方法有：盡可能地增加物重，減小動滑輪重，減輕繩重和滑輪轉軸處的摩擦

三、提高機械效率的方法

1、提高機械效率的意義：減少能耗，降低生產成本。

2、當W有一定時,減少W額,可提高效率.比如影響滑輪組效率的因素有:動滑輪和繩重；繩與輪之間的摩擦.所以,我們可以使用輕質材料做動滑輪或盡量減少動滑輪的個數(shù)；還可通過加潤滑油來減少軸處的摩擦及使用較細的繩子等措施,以此來提高它的效率.當W額一定時,增加W有,可適當提高機械效率.比如,對于同一滑輪組(額外功不變),增加所提物體的重, 就會越大,機械效率就會越高.總之,提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。對于滑輪組而言,要提高效率,可增加有用功的同時盡量減小額外功.四、機械效率的測量

原理：

【師】應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。

器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。

步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。結論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有： ①動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。②提升重物越重，做的有用功相對就多。③摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。

五、機械效率與功率的區(qū)別

功率是表示機械做功的快慢,功率大只表示機械做功快；機械效率是表示機械對總功利用率高低的物理量,效率高只表示機械對總功的利用率高.因此,功率大的機械不一定機械效率高。如內燃機車的功率是4210W,但它的效率只有30—40%；而機械效率高的機械,它的功率不一定就大,如兒童玩具汽車的電動機效率可達80%,但功率只有幾瓦.課堂小結

課堂知識點總結：

有用功：定義：對人們有用的功。

計算公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總 斜面：W有用=Gh 額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。

公式：W額=W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）斜面：W額=fL 總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功 公式：W總=W有用＋W額=FS= W有用／η 斜面：W總= fL+Gh=FL 機械效率

定義：有用功跟總功的比值。即η 物理意義 機械效率是表示機械對總功利用率高低的物理量.若機械效率越大,表示該機械對總功的利用率越高,即機械做的有用功占它所做的總功的比例越大,或者說額外功占總功的比例越小,也說明該機械的性能越好.提高機械效率方法：

1.額外功不變的情況下，增加有用功：增加物體的重。

2.有用功不變的情況下減少額外功：減少滑輪與繩子之間的摩擦。

課后習題

[1]課堂練習

1、下列說法正確的是（C）A、機械的功率越大，做功越多 B、機械的效率越高，做功越快 C、機械的功率越大，做功越快 D、有用功越多，機械的效率越高

2、關于功、功率、機械效率說法正確的是（C）A、功率越大，做功越快，機械效率越大 B、做功越少，功率越小，機械效率越小 C、功率越大，反映做功越快，與機械效率無關 D、機械效率越大，表明它做的功越多

3、如圖所示，一物重為G，從斜面的底端A，在拉力F作用下，勻速運動到頂端B，若重物受到斜面的摩擦力為f，斜面的機械效率η,則（C）

A.f=F,η=Gh/FL B.f=F-Gh/L,η=1-Gh/FL C.f=F-Gh/L,η=Gh/FL D.f=F, η=1-Gh/FL

4、某同學做滑輪組機械效率的實驗中，用如圖所示的甲、乙兩滑輪組提升同一重物．若物重為120 N，每個動滑輪重20 N，摩擦及繩重不計．

（1）通過計算比較甲、乙兩滑輪組的機械效率；

（2）若甲掛的重物為180 N，它的機械效率為多少？通過計算你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？ 答案：機械效率為90%，同一滑輪組，所提重物越重，機械效率越高。

[2]作業(yè)布置

1、完成配套課后練習題

板書

第十二章簡單機械 機械效率

1、有用功、額外功、總功 有用功：定義：對人們有用的功。

公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總 斜面：W有用=Gh 額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。

公式：W額=W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）斜面：W額=fL 總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功 公式：W總=W有用＋W額=FS= W有用／η 斜面：W總= fL+Gh=FL

2、機械效率

定義：有用功跟總功的比值。即η

物理意義機械效率是表示機械對總功利用率高低的物理量.若機械效率越大,表示該機械對總功的利用率越高,即機械做的有用功占它所做的總功的比例越大,或者說額外功占總功的比例越小,也說明該機械的性能越好.3、提高機械效率的方法

提高機械效率的意義：減少能耗，降低生產成本。由η＝＝可知: A.當W有一定時,減少W額,可提高效率.比如影響滑輪組效率的因素有:動滑輪和繩重；繩與輪之間的摩擦.所以,我們可以使用輕質材料做動滑輪或盡量減少動滑輪的個數(shù)；還可通過加潤滑油來減少軸處的摩擦及使用較細的繩子等措施,以此來提高它的效率.B.當W額一定時,增加W有,可適當提高機械效率.比如,對于同一滑輪組(額外功不變),增加所提物體的重, 就會越大,機械效率就會越高.總之,提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。對于滑輪組而言,要提高效率,可增加有用功的同時盡量減小額外功.4、機械效率的測量 原理：

應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。

步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。結論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有： A、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。B、提升重物越重，做的有用功相對就多。C、摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。