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第2课时 探究和测量机械效率【教学目标】一、知识与技能1.能结合实例进一步了解什么是有用功、额外功和总功2.理解什么是机械效率，能够设计实验测量斜面、滑轮组、杠杆等简单机械的机械效率，并利用实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率总小于1. 二、过程与方法1.通过实验探究进一步熟悉W有、W额、W总的含义，并清楚它们之间的关系2.通过实验探究影响机械效率的因素，找出提高机械效率的方法 三、情感、态度与价值观在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度【教学重点】掌握机械效率的计算方法，理解如何提高机械效率.【教学难点】探究斜面、杠杆、滑轮等简单机械的机械效率，掌握影响机械效率的因素【教具准备】弹簧测力计、细线、刻度尺、钩码、滑轮、多媒体课件等【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习有用功、额外功、总功和机械效率的概念，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】使用同一滑轮组提升不同的重物，其机械效率总是一定的吗要知道答案，下面我们就来学习第2课时“探究和测量机械效率.”【课堂导学】【指导预习】阅读课本P203P204页的文字内容和插图，在基本概念、定义、规定及规律上，用红笔做上记号，并完成学案中“课前预习”部分.各小组内部交流讨论，提出预习疑问.【交流展示】1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正.2.学生质疑，教师指导释疑.【拓展探究】知识点1 机械效率总是一定的吗学生分组实验，教师巡视指导.先让学生按照教材图10-34所示的方式组装好滑轮组，并使用滑轮组提起相应的重物，小组讨论明确实验中哪些是有用功，哪些是额外功，总功怎么测量，然后进行实验，将三次实验数据填写在下表中，比较三次测算的机械效率是否相等. 教师补充在实验中，一定要匀速竖直向上拉弹簧测力计且在拉动过程中读数，以减小实验误差.如果不是匀速地拉，弹簧测力计示数忽大忽小，且滑轮组对钩码的拉力不等于钩码的重力，无法使用计算机械效率；如果向下拉，弹簧测力计由于弹簧的自重而导致示数F偏小，偏大；如果在弹簧测力计静止时读数，由于滑轮和轴之间没有摩擦，则读数F偏小，偏大分析数据比较得出结论，引导学生分析提高机械效率的方式（1）同一滑轮组，载重越大，机械效率越大，所以滑轮组在满载情况下工作，可以增大有用功占总功的比例，提高机械效率（2）相同载重的情况下，动滑轮重力越小，机械效率越高，所以减小滑轮组中动滑轮的自重，可以减小额外功占总功的比例，提高机械效率（3）改进机械结构，在滑轮的转轴上加润滑油，以减小摩擦阻力，减小额外功占总功的比例，提高机械效率师生互动归纳总结提高机械效率的方法增加被提升物体的重量；使用较轻的动滑轮；设法减小绳和轮之间的摩擦.师根据上述分析，小组讨论交流为什么使用任何机械都要对外做额外功生因为任何机械运转过程中都存在摩擦，任何机械都受重力作用，所以使用任何机械都要克服摩擦和机械自重而做额外功.例 （多媒体展示）（江苏泰州中考）某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表（1）实验时，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；（2）第2次实验中，拉力做的总功是 J，滑轮组做的有用功是 J，滑轮组的机械效率 （结果保留一位小数）.（3）由记录的数据分析，两次机械效率不同的主要原因是 .解析在探究滑轮组的机械效率时，用弹簧测力计提升重物时应沿竖直方向匀速地拉动物体上升，拉力做的功为总功，对重物做的功为有用功，滑轮组的机械效率为，所以第二次的总功W总2.4N0.3m0.72J,第二次做的有用功为W有G物h6N0.1m0.6J，机械效率为0.6J/0.72J10083.3,通过对两次实验数据的比较，可得出滑轮组所提升的钩码重不同，机械效率不同，钩码越重，机械效率越高答案（1）匀速 （2）0.72 0.6 83.3 （3）钩码重不同课堂小结1.测滑轮组的机械效率（1）实验原理，其中W有Gh，W总Fs.（2）测量的物理量钩码重G，钩码移动距离h，拉力F，绳自由端移动距离s.（3）器材刻度尺、钩码、铁架台、滑轮组、长约2m的细绳.（4）装置图如图所示.（5）步骤按图把滑轮组安装好，记下钩码和弹簧测力计的起点位置；匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计读出拉力F，记下钩码和弹簧测力计的终点位置；用刻度尺测出钩码提升高度h和弹簧测力计移动的距离s（起点位置到终点位置的距离）.2.提高机械效率的有效途径（1）减轻机械自重；（2）减小机械间的摩擦（加润滑油）；（3）允许情况下增加物重课后作业1.请同学们完成课本P205页作业1、2.2.请同学们完成本课时对应的练习.教材习题解答（P205）1.因为机械在做有用功的时候总是不可避免的要做一些额外功（比如克服摩擦做功等），这样就会使得总功大于额外功，也就是W总大于W有，根据公式就会得到机械效率总小于12在允许范围内，增加物重、减小摩擦、减轻动滑轮质量等.机械效率总是一定的吗机械效率总是一定的吗1.滑轮组的机械效率动滑轮越多，机械效率越低.2.提高机械效率的有效途径（1）减轻机械自重；（2）减小机械间的摩擦（加润滑油）；（3）允许情况下增加物重.1.实验探究过程中可以放开思维，让学生大胆质疑，提出各种猜想假设，分组由他们自己设计、进行实验，分析论证、得出结论教师也可以参与到学生的实验中充分发挥学生的主动性、积极性，让学生体会到获取知识的乐趣2.因摩擦是影响机械效率的重要因素之一，实验中还可以使用粗糙程度不同的斜面，进一步探究摩擦对机械效率的影响，加深学生对机械效率的认识.6
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