12.4 机械效率（教学设计）八年级物理下册（人教版2025）.docx

12.4机械效率（教学设计）

年级

八年级

授课时间

课题

12.4机械效率

教学

目标

1.知道有用功、总功和额外功，了解机械效率是衡量机械性能的重要指标。

2.结合分析具体实例和实验结果，让学生知道机械效率总是小于100%的原因，发展学生的分析综合、归纳推理能力。

3.通过实际测量滑轮组的机械效率，让学生经历收集和分析实验数据的过程，培养学生的科学探究能力。

4.通过理论结合实验的分析过程，让学生有合理改进机械、提高效率的意识，关注科学?技术?社会?环境方面的问题，认识到提高机械效率的重要性。

教材

分析

机械效率是衡量机械性能的重要指标，也是学习其他效率，如热机效率的基础，具有十分重要的现实意义。本节主要包括有用功和额外功、机械效率两部分内容，其中机械效率是本节重点。第一部分既是功的知识的延伸，又是探究滑轮组机械效率的基础。机械效率对学生今后的社会实践活动有着重要的引导意义，探究滑轮组的机械效率是本节的难点。由于效率的概念比较抽象，机械效率与功率的概念又极易混淆，所以在教学中要立足教材，结合真实情境与学生体验，通过实例仔细分析有用功、总功和额外功。教学中应组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、分析得出滑轮组的机械效率跟哪些因素有关的结论，增加实践体验。还应结合实验结论与理论推导，让学生了解影响机械效率高低的因素，知道提高机械效率的意义。

实际教学中，可以让学生课后收集有关机械使用历史发展的资料，通过汇报、讨论、交流等多种形式，认识机械的使用对社会发展的作用。

学情分析

1.知识基础：在学习机械效率之前，学生已经掌握了一些基础知识，如功和机械能的概念、简单机械的工作原理等。这些知识点为学生学习机械效率提供了必要的知识储备。

2.认知能力：八年级的学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们具备一定的逻辑推理能力和实验操作能力。然而，对于机械效率这种涉及多个物理量之间关系的概念，学生可能会感到较为抽象和难以理解。因此，教师需要采用直观、生动的教学方法，帮助学生建立正确的物理概念。

3.学习兴趣：学生对物理学科的兴趣可能因个体差异而有所不同。一些学生对物理实验和探究活动感兴趣，而另一些学生可能对理论知识更感兴趣。因此，教师在教学过程中需要关注学生的兴趣点，设计多样化的教学活动，以激发学生的学习兴趣和积极性。

4.学习难点：在机械效率这一节中，学生可能会遇到以下几个学习难点。

（1）理解有用功、额外功和总功的概念及其区别。学生需要明确这些功的含义和计算方法，以及它们在机械效率计算中的作用。

（2）掌握机械效率的计算公式和计算方法。学生需要理解机械效率的定义和计算方法，并能够运用公式进行计算。

（3）理解影响机械效率的因素。学生需要了解不同因素对机械效率的影响，并能够分析实际情况中机械效率的变化原因。

5.教学建议：针对以上学情分析，教师可以采取以下教学策略。

（1）通过实验和演示帮助学生理解有用功、额外功和总功的概念。教师可以设计一些简单的实验或演示，让学生直观地感受到这些功的存在和区别。

（2）注重各种简单机械中机械效率公式的推导和应用。教师可通过逐步推导公式的方式，帮助学生理解机械效率的计算方法，并让学生进行计算练习。

（3）引导学生分析影响机械效率的因素。教师可以结合生活中的实例，让学生思考不同因素对机械效率的影响，并鼓励学生提出自己的见解和想法。

教学重点

机械效率。

教学难点

探究滑轮组的机械效率。

教学

器材

刻度尺、弹簧测力计、钩码、铁架台、“一定一动”的滑轮组、“二定二动”的滑轮组和细绳等。

多媒体ppt，包含视频：《测量滑轮组的机械效率》、《有用功和额外功》等。

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

【提出问题】

1.生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率、工作效率等。用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，我们称为“机械效率”，你知道它的物理含义吗？

2.利用机械帮助我们工作，会给我们带来极大的方便。有的机械可以省力，有的机械可以省距离。利用滑轮组提升重物，绳端拉力所做的功与滑轮组对重物所做的功相同吗？

思考问题，进入情境。

学习新课一、有用功和额外功

1.研究使用动滑轮是否省功

【提出问题】利用动滑轮提升重物，绳端拉力所做的功与动滑轮对重物所做的功相同吗？

【设计并进行实验】参照图所示的方法进行实验。

（1）如甲图所示，用弹簧测力计直接将重为2N的钩码匀速提升0.1m，记下弹簧测力计的示数F和钩码在F方向上移动的距离s1。

（2）如乙图所示，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将重2N的钩码匀速提升0.1m，记下弹簧测力计的示数F′和绳子自由端在F′方向上移动的距离s2。

【数据记录】

做功方式

拉力

F/N

拉力移动的

距