5.3功与机械效率练习教学设计-2024-2025学年华东师大版九年级上册科学

功与机械效率练习教学设计学年华东师大版九年级上册科学

5.3-2024-2025学校授课教师授课班授课地点工级具本节课的主要教学内容为功与机械效率〃练习，选自学年华东师大版九年532024-2025级上册科学教材内容涉及功的计算、机械效率的定义及其计算方法，以及实际生活中的教学内应用此部分内容与学生已有知识的联系在于，学生在之前的学习中掌握了简单机械的原容分析理和能量转换的基本概念，为本节课深入探讨功与机械效率之间的关系打下基础通过练习，旨在巩固学生对功和机械效率的理解，提高学生解决实际问题的能力本节课的核心素养目标在于培养学生运用科学原理解决实际问题的能力，特别是在物理学中的能量转化与守恒观念通过学习〃功与机械效率〃，学生将能够深入理解物理学

5.3中的功与机械效率概念，形成以下核心素养一是提升科学思维能力，运用科学方法分析核心素机械效率问题，理解物理量之间的关系；二是培养实践创新能力,将理论知识应用于生活养目标实际，设计提高机械效率的方案；三是强化科学探究意识，通过实验与数据分析，探究影响机械效率的因素，培养科学探究精神教学重点

1.功的计算公式及其应用，强调力的方向与位移方向的关系对功的正负影响-机械效率的定义及其计算方法，特别是总功与有用功之间的关系-实际生活中的机械效率实例分析，如何从实际情境中抽象出物理模型-教学难教学难点

2.点与重-理解并区分总功、有用功和额外功的概念，难点在于额外功的识别和计算点-机械效率与简单机械工作原理的结合，难点在于如何将机械效率的理论应用于不同类型的简单机械-实际问题中影响机械效率的因素分析，如摩擦力、机械自重等，难点在于将这些因素与机械效率的降低联系起来，并探讨提高效率的途径-数据处理能力，如何从实验数据中准确计算出机械效率，并分析其合理性-教材:确保每位学生都有华东师大版九年级上册科学教材,提前布置学生预习〃功与机

5.3械效率〃章节-辅助材料准备功与机械效率相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便形象展示抽教学资象概念源准备-实验器材准备滑轮组、杠杆、斜面等简单机械，以及测量工具（如弹簧测力计、刻度尺等），确保实验器材安全可靠-教室布置设置实验操作区，便于学生分组实验；预留讨论区，方便学生进行合作学习与交流教学过首先，让我们打开教材，翻到第五章第三节〃功与机械效率〃在这一节课中，我们将探程究功的概念，了解机械效率的重要性，并学会如何在实际中应用这些知识导入新课

1.复习提问1〃同学们，上一节课我们学习了什么是能量，能量是如何转化的？有谁可以来回答一下？〃导入新课2〃很好，今天我们将继续学习能量转化的相关知识，进入功与机械效率’的学习〃

2.知识讲解功的概念1〃我们先来看一下什么是功功是能量转化的量度，表示力对物体作用的效果它的计算公式是功二力X位移这里的是力的方向和位移方向的夹角当力和位移方XCOS0O e向相同时，等于功最大；当力和位移方向垂直时，等于功为〃cosB1,cos0,0机械效率2〃接下来，我们来了解机械效率机械效率是指机械输出功与输入功的比值它的计算公式是机械效率=有用功+总功其中，有用功是指完成工作所需的功,总功是指输入的功，包括有用功和额外功机械效率反映了机械性能的好坏〃实例分析

3.展示图片和视频1〃请看大屏幕，这里有一些简单机械的图片和视频我们可以看到，在实际生活中,机械效率并不总是那么，是什么原因导致了机械效率的降低呢？〃100%学生讨论2〃下面，请同学们分成小组，讨论一下影响机械效率的因素〃总结3〃经过讨论，我们发现影响机械效率的因素有很多，如摩擦力、机械自重、机械结构等了解这些因素，可以帮助我们提高机械效率，减少能量损失〃实验探究

4.实验一测量滑轮组的机械效率1〃现在，我们来做一个实验，测量滑轮组的机械效率请同学们按照分组，分别进行实验操作〃实验二比较不同简单机械的机械效率2〃接下来，我们再做一个实验，比较不同简单机械的机械效率注意观察实验现象,记录数据〃数据分析3〃实验结束后，请同学们整理数据，计算机械效率，并分析结果〃总结提升

5.回顾本节课所学内容1〃这节课，我们学习了功的概念、计算公式，了解了机械效率的定义、计算方法以及影响机械效率的因素〃强调重点2〃请同学们注意，掌握功的计算和机械效率的概念是这节课的重点同时、要学会从实际生活中发现影响机械效率的因素，提高我们的生活质量〃布置作业3“课后，请同学们完成教材上的练习题，巩固所学知识〃知识点功的概念及计算

1.梳理・功是能量转化的量度，表示力对物体作用的效果-功的计算公式功二力位移X XCOS0O-力和位移方向相同时，功最大；力和位移方向垂直时，功为COS0=1,COS0=0,0o机械效率的定义及计算

2.-机械效率是指机械输出功与输入功的比值-机械效率的计算公式机械效率=有用功总功♦-有用功是指完成工作所需的功，总功包括有用功和额外功影响机械效率的因素

3.-摩擦力摩擦力越大，机械效率越低-机械自重机械自重越大，机械效率越低-机械结构不同机械结构对机械效率有影响-其他因素如空气阻力、机械磨损等简单机械的机械效率

4.-滑轮组滑轮组的机械效率受滑轮数量、摩擦力等因素影响-杠杆杠杆的机械效率与杠杆长度、力臂长度等因素有关-斜面斜面的机械效率与斜面倾斜角度有关实际生活中的机械效率应用

5.-提高机械效率通过减小摩擦、减轻机械自重、改进机械结构等方法提高机械效率-节能减排提高机械效率有助于减少能量消耗，降低环境污染功与机械效率的练习题

6.-教材中关于功与机械效率的练习题，巩固所学知识例题计算功1【题目】一位学生用的力推着一辆质量为的自行车在水平路面上匀速前进30N10kg5m求该学生所做的功【解答】己知力位移F=30N,s=5m因为力和位移方向相同，所以二，00cos0=l所以，5b W=F XS Xcose=30N X5m X1=150J例题计算机械效率2【题目】一个滑轮组的总功为其中有用功为求该滑轮组的机械效率500J,400J,【解答】典型例已知有用功有用总功总W=400J,W=500J题讲解所以，机械效率有用总即n=W+W=400J+500J=

0.8,80%例题分析影响机械效率的因素3【题目】一个杠杆在两端分别施加不同的力，力臂长度也相同如果将力的大小互换，即原来较大的力变成较小的力，较小的力变成较大的力，杠杆的机械效率会发生什么变化？【解答】根据杠杆原理，杠杆的机械效率与力臂长度和力的乘积有关在这个情况下，由于力的大小互换，但力臂长度不变，所以力的乘积也不变因此，杠杆的机械效率不会发生变化例题比较不同简单机械的机械效率4【题目】比较以下简单机械的机械效率一个滑轮组、一个杠杆和一个斜面假设它们都用于提升相同的物体，且所做的有用功相同【解答】由于有用功相同，我们可以通过比较总功来比较机械效率通常情况下，滑轮组的机械效率较高，杠杆次之，斜面最低这是因为滑轮组可以减少所需的力量，杠杆可以通过改变力臂长度来改变力的效果，而斜面则需要更多的力量来提升物体例题实际应用问题5【题目】一辆载重汽车在斜坡上行驶时，其机械效率为如果将该汽车的载重量增60%加一倍，不考虑其他因素，汽车在斜坡上的机械效率会发生什么变化？【解答】在不考虑其他因素的情况下，载重量增加意味着有用功增加，但总功也增加由于机械效率是有用功与总功的比值，且增加的比例相同，所以机械效率不会发生变化,仍然是60%o在完成了功与机械效率〃的教学后，我进行了深入的反思，考虑了教学过程中的各个53环节，以及学生的反馈和学习效果以下是我的一些思考和未来的改进措施课堂上，我发现学生在理解功的概念上存在一些困难，特别是当涉及到力的方向和位移方向不一致时，对功的计算感到困惑为了帮助学生更好地理解这一概念，我计划在下一节课中增加一些互动环节，比如让学生通过实际操作来感受不同方向力所做的功，以及如何使用三角函数来计算此外，机械效率的计算对于学生来说也是一个挑战我观察到他们在区分有用功和额外功时常常犹豫不决针对这一点，我打算设计一些更具象的实例，比如通过视频或实验来展示额外功的产生，让学生能够直观地看到机械效率是如何受到影响的反思活动中，我意识到以下改进措施增加课堂互动通过小组讨论、实验探究和角色扮演等活动，让学生更积极地教学反参

1.与到课堂中来，提高他们对知识点的理解和记忆思与改强化概念教学对于难以理解的概念，如功的计算和机械效率，我将采用更多进的直观

2.教具和动画，以及实际案例来帮助学生形成清晰的认识定期评估通过定期的课堂测验和作业，及时了解学生的学习进展，针对性地

3.提供辅导和帮助拓展课外资源鼓励学生在课外查找与功和机械效率相关的实际应用案例，增

4.强他们对物理学在现实世界中应用的认识.增强实验环节将更多的实验引入课堂，让学生在动手操作中感受物理原理，5提高他们对知识点的兴趣和探究欲望在未来的教学中，我将按照以下计划实施改进-在每个概念讲解后，设计一个小测验，以检验学生的即时理解情况-每周安排一次小组讨论，让学生分享他们在课外找到的应用案例，促进知识的实际运用-每月进行一次综合性的实验活动，让学生综合运用所学知识解决实际问题，提高他们的实验能力和科学思维课堂小结，当堂检测在本节课中，我们学习了以下主要内容功的概念及计算公式功是能量转化的量度，计算公式为

1.W=Fxsxcose机械效率的定义及计算公式机械效率是有用功与总功的比值，计算公式为二

2.n有用总w+W影响机械效率的因素摩擦力、机械自重、机械结构等

3.简单机械的机械效率滑轮组、杠杆和斜面的机械效率及其影响因素

4.为了检验同学们对这节课知识的掌握情况，下面进行当堂检测

一、选择题以下哪个选项关于功的定义是正确的？

1.功是力的作用效果A.功是能量转化的量度B.功是力与时间的乘积C.功是力与位移的乘积D.以下哪个选项关于机械效率的计算公式是正确的？

2.有用总A.n=w+wn=w总有用b.+w额外总c.q=w4-w有用额外D.n=w+w

二、计算题一名学生用的力使物体沿水平方向移动求该学生所做的功

1.20N5m,一个滑轮组的总功为其中有用功为求该滑轮组的机械效率

三、分

2.600J,480J,析题请分析影响滑轮组机械效率的因素

1.请举例说明在实际生活中如何提高机械效率

2.同学们，请独立完成检测题目，并在规定时间内提交答案通过这次当堂检测，我希望大家能够巩固所学知识，提高自己的物理学素养功的计算

1.-功的定义能量转化的量度-计算公式W=F xs xcosQ-力和位移方向相同时，cos0=1-力和位移方向垂直时，cos0=0机械效率

2.-定义输出功与输入功的比值-计算公式有用总n=w+w板书设-有用功完成工作所需的功计-总功输入的功，包括有用功和额外功影响机械效率的因素

3.-摩擦力-机械自重-机械结构-其他因素如空气阻力、机械磨损等简单机械的机械效率

4.-滑轮组-杠杆-斜面实际生活中的机械效率应用

5.-提高机械效率的方法-节能减排的重要性板书设计以简洁明了的方式呈现本节课的重点知识点，通过清晰的结构和重点突出的内容，帮助学生更好地理解和记忆同时，设计中的艺术性和趣味性元素将激发学生的学习兴趣和主动性。