苏科物理《机械效率》深度学习教学设计

评价要素

水平1

水平2

水平3

水平4

实验操作

不会正确使用弹簧测力计，不能正确放置刻度尺的位置，不沿竖直方向拉动绳子

能较规范地测量钩码重G、拉力F、钩码上升高度h、手移动的距离s，但实验的顺序有错误，实验过程发生意外事故

能按照实验步骤规范测量钩码重G、拉力F、钩码上升高度h、手移动的距离s，实验过程无意外事故，但操作配合不够协调

能按照实验步骤规范地测量钩码重G、拉力F、钩码上升高度h、手移动的距离s，实验过程无意外事故；操作配合默契协调

数据测量

不能正确测量出钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、手移动的距离s四个物理量

对于钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、手移动的距离s（4个数据）部分测量、记录正确

对于钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、手移动的距离s（4个数据）全部测量、记录正确

能正确计算出手拉绳子所做的功（Fs/J），和对钩码所做的功Gh/J，能够理解W_有用和W_总且能比较出其大小和比例关系

利弊分析

前结构

单点结构

多点结构

关联结构

过程合作

小组内没有明确的分工；实验探究由一两个同学完成；有的同学没有参与进来

小组内有分工但不明确；实验探究主要是一两个同学完成的；实验中小组合作互助，基本完成

小组内有较明确的任务分工；实验探究是少部分同学完成的；实验中小组合作默契，较好执行

小组内有明确的任务分工；实验探究是集体合作完成的；实验中小组合作默契，完美执行

技能

我没做到

我想我做到了

我做到了

教师评价

说出使用动滑轮时包含的三种功

会计算定滑轮的机械效率（www1)

会计算杠杆的机械效率（www2)

会计算滑轮组的机械效率（www3)

会计算斜面的机械效率（摩擦力）

需要改进的地方

§11.5 机械效率

学习目标

1. 通过探究动滑轮，理解有用功、总功、额外功及它们之间的关系。

2．理解机械效率的概念。会计算某种简单机械的机械效率。

3.知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率总小于1。

教学环节

学习活动

嵌入评价

环节1：

新课引入

视频：天上的人造地球卫星是靠太阳能电池板提供电能的，太阳能电池板吸收的太阳能不能全部转化为电能，光电转化效率为22%左右；人们使用机械时也存在效率吗？什么是机械效率呢？

能认真观看、

思考问题

环节2：

初识有用功、额外功及总功

小红想一次性将散落在地面上的大米搬到桌面上，但苦于双手太小，无法将米一次性搬起，这时她找来一个空木头盒子，将米装入盒子中，很快完成了任务。

请同学们思考并回答：

1. 如果小红直接用手搬大米需要克服什么力做功？

2. 米装入木盒中，又需克服什么力做功？

3. 此过程中小红的目的是想搬大米而不是搬木盒子，所以我们将克服大米的重力做的功定义为有用功，用W_有用表示。搬运大米时克服盒子重力做功并不需要但又不得不做，故将其称之为额外功，用W_额外表示。假设盒子的重力为10N、大米重力为100N，装米的盒子升高1m，则有用功为多少焦?额外功为多少焦?

4. 小明克服大米和木盒子的总重力做功为多少焦耳？

5.有用功和额外功之和，我们称其为总功，用 表示。

6.用铁桶从水井中打水，请说出其中的有用功、额外功和总功。

1. 能口头说出有用功、额外功和总功的概念

2. 能够在具体的事例中指出这三种功

环节3：

“再探动滑轮”，建立机械效率概念

1.猜想：在使用动滑轮提升重物的过程中，人对绳子做的功与动滑轮对重物做的功相等吗？

2.分组实验：再探动滑轮（步骤按课本）

3. 实验次数	钩码重 G/N	手的拉力 F/N	钩码上升高度h/m	手移动的距离s/m	手拉绳做的功Fs/J	动滑轮提升钩码 做的功 Gh/J
   ①
   ②
   ③

   讨论：（1）手拉绳做的功与动滑轮拉物体做的功相等吗？哪一个做的功多一些？

2. 你认为产生这一现象的原因是什么？

4. 叫做机械效率。

5 .公式：

6.请举例说明，为什么机械效率总小于1？

7.动滑轮的机械效率与哪些因素有关？你认为如何才能提高动滑轮的机械效率？

1. 积极参与，能按照理想情况（不计滑轮重、绳重及摩擦）和实际情况说出自己的观点

2.按照“评价标准”进行自评、互评，评价出所属等级

3.能够结合实例，解释实际的机械效率总是小于1

环节4：

整理小结

①有用功是指对我们 的功，一般W_有用=

②总功是指人做的功，一般W_总＝

③额外功是我们 做的功。W_额外＝ － ，如果不计摩擦，额外功用来提升动滑轮，则W_额外=

④ 机械效率公式： η =

1. 能默写本节课的知识要点

2.会画概念图

环节5：达标测评（终极展示）

1.下列有关机械效率的概念的叙述中，正确的是（ ）

A．做功越多的机械，机械效率一定越高

B．做功快的机械，机械效率一定高

C．省力多的机械，机械效率一定高

D．机械效率越大，有用功占总功的比值越大

2.下列说法正确的是（ ）

A．效率高的机械，功率一定大

B．做功时间长的机械，功率一定大

C ．所有机械的机械效率都小于l

D．功率大的机械．做功-一定多

3.下列说法中正确的是（ ）

A．机械效率越高，做的有用功越多　　

B．机械效率越低，做的额外功越多

C．机械效率越高，做的总功越少　　　

D．机械效率越低，额外功占的比例越大

4.如图是某工人用滑轮组提升重物，工人用360N拉力将重为600N的重物匀速提升10m，需要时间50s。求：（1）有用功；（2）总功；（3）额外功；（4）机械效率；（5）工人做功的功率。

达标测评与展示，每小题2分