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机 械 效 率一、教学目标1什么是有用功、额外功和总功。2利用机械效率的公式进行计算。3测定某种简单机械的机械效率。4知道使用机械就要做额外功。5认识提高机械效率的主要方法。二、教学重难点重点机械效率的概念和有关计算。难点测量滑轮组的机械效率。三、教学策略通过理解、运用机械效率解决实际问题,认识到提高机械效率的两种方法减小额外功和增加有用功。在讨论了怎样提高机械效率的问题之后,把效率问题延伸到学生的学习和生活中。使学生明白只有提高学习效率才能顺利完成任务。四、教学资源准备实物投影仪、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课(5分钟)一处新楼房,家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到三楼。请同学们根据需要,选择器械解决这个问题,看看哪个小组选的办法最好图1如图1所示的三种方法供参考第1种是人直接提着沙子上楼;第2种是把沙子放进桶里,人通过动滑轮把沙子拉上楼;第3种是把沙子放进质量较小的袋子里,人通过动滑轮把沙子拉上楼。请学生发表自己的见解,提出各种方案。并对各个方案进行讨论,比较优缺点。 经过讨论明确第一种方法太不方便。第三种方法最好,因为它比第二种方法用的力小。提升相同高度做的功少。创设真实的情景,容易激发学生兴趣,顺利进入教学。 通过讨论,为下面学习有用功与额外功做好铺垫。 新课教学(30分钟)一、有用功和额外功结合用动滑轮提升沙子,请同学们观看提沙子过程的视频。思考1在把沙子从一楼运上三楼的过程中,每种方法中各对哪些物体做了功2无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功3在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么板书一般来说,机械对外所做的功为有用功,机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功,动力对机械所做的功为总功。总功等于有用功与额外功之和。指出前面实验中,第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少,总功最少。 讨论不使用机械直接提升物体做的功,与使用机械提升物体做的功一样吗(手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗)怎样探究这个问题1设计实验方案用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮,沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。2为了探究上述问题需要测量的物理量是手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。3改变钩码的数量,重复上述测量。4设计表格,将实验数据填入表中。次数手的拉力F/N手移动距离s/m钩码重G/N钩码上升高度h/m1 2 3 5分析实验数据(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等(2)哪一个做的功多一些(3)你认为产生这一现象的原因是什么 进一步思考并回答。 边实验边填表。分析实验误差,指出要使重物重一些,误差就会小一些。 (1)不相等(2)手拉绳做的功多(3)有摩擦,在提起重物时还要提起动滑轮。 进一步理解有用功和额外功。并会测量有用功和总功。二、机械效率工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。计算公式三者之间的关系注意对于实际机械,由于总是有额外功存在,1。组织学生讨论1.机械效率有单位吗2为什么机械效率没有大于1的3用小数和百分数来表达机械效率,你认为那种表达更好通过多媒体展示例题利用如图2所示的滑轮组,在F80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m,绳重、摩擦不计。求总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。图2(1)组织学生分析、讨论、计算(2)展示学生解题过程(3)总结、评价如何测量滑轮组的机械效率1实验原理2器材刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2m的细绳。3步骤用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。分别记下钩码和弹簧测力计的位置。缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格。算出有用功W有用、总功 W总功、机械效率并填入表格。实验次数G NhmW有用(J)FNsmW总(J)1 2 3 4 结论1动滑轮重一定,物重越大,机械效率高。2物重一定,动滑轮越重,机械效率低。讨论如何提高滑轮组的机械效率讨论后得出提高滑轮组的机械效率的主要方法有尽可能地增加物重,减小动滑轮重,减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。 经过讨论回答机械效率没有单位, 总小于1,用百分数表示。意在练习机械效率公式的应用、使学生加深认识有用功、额外功和总功的概念。 学生动手实验 理论联系实际,培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识。 锻炼分析实际问题的能力。 通过交流与合作,培养学生团结合作精神。 课堂小结(5分钟)让学生分组讨论,总结本节学到了什么知识,有哪些收获 学生自己归纳总结,分小组发言,教师对学生归纳发言较好的给予表扬,并指出其中的不足。 让学生有表现自我的机会,并且发现学习过程中出现的问题。
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