幼兒教師教育網(wǎng)小編為您精挑細選了一篇不容錯過的“機械效率教案”文章,我們會繼續(xù)努力優(yōu)化和提升希望您能多多瀏覽我們的網(wǎng)站。教案課件是每個老師在開學前需要準備的東西,每個人都要計劃自己的教案課件了。寫好教案,完整課堂教學可達成。
一、教材分析
1、本節(jié)內(nèi)容不僅屬于《機械與人》章節(jié)的重點重要內(nèi)容,同時也是整個八年級(初二)物理學習的集大成章節(jié)。其內(nèi)容包含本章節(jié)機械功能特點、功、功率等相關(guān)知識,還囊括了多種受力分析、判斷和物體運動、平衡等眾多知識??梢赃@樣說,本節(jié)內(nèi)容基本上把一本書大部分知識都融匯交織于此。因此不僅是一堂新課,而且還是一堂涵蓋面非常廣的總結(jié)課,當然也是一堂很具有難度的挑戰(zhàn)課。
2、本節(jié)課不僅學習新的物理概念“機械效率”,能夠?qū)τ跈C械效率進行分析和計算,而且還需要讓學生能夠在學習和生活當中真正的理解”效率”的切實意義,能夠在生產(chǎn)實際中解決實際問題,達到人文和科學的高度結(jié)合。
3、本節(jié)內(nèi)容基本上可以認為是8年級物理學習一年以來的收關(guān)之課,通過本節(jié)的學習能夠把學生對于物理學科的認識和理解水平提升一定的層次和高度。
4、本節(jié)教學不能停留在簡單的理論分析上,更重要的是結(jié)合實驗讓學生真切的理解機械效率的意義??简瀸W生的實驗探究,創(chuàng)造性、歸納總結(jié)、團隊合作等多方面的能力。
二、學生分析
通過一年以來的學習,同學們儲備了一定量的物理基本知識,掌握了一定的物理學習方法和具有一定的實驗、實踐方法和能力。大部分同學能夠適應(yīng)本節(jié)課的基本要求,同時也應(yīng)當主意少數(shù)同學學習能力不足的現(xiàn)象。所以本節(jié)課的學習應(yīng)當注意以下幾點:
1、少一些高難度的理論分析和復雜的多步驟計算,盡量把抽象的知識生活化和形象化,讓學生通過生活來理解知識,同時利用知識來解釋、指導生產(chǎn)、生活。
2、適當?shù)奶荻群推露龋疹櫜煌瑢W習能力層次的同學,讓所有同學都能夠參與學習和思考,有收獲。
3、讓學習走向生活,給學生預留一定的不同難度的課后實踐探究問題,培養(yǎng)實踐能力。
4、引導學生進行總結(jié)和反思,提升知識和能力的高度。
5、根據(jù)本地學生實際學習情況,本節(jié)內(nèi)容分為兩部分,兩個教學時進行。第一部分讓學生通過簡單的實驗理解機械效率,能夠?qū)ο嚓P(guān)問題進行分析和計算,達到對機械效率的切實理解,掌握實驗探究各種機械效率的方法,為下一節(jié)實踐探究各種機械效率做好充分準備。第二部分為實踐探究課,同學們應(yīng)用上節(jié)所掌握的知識和方法及要求探究不同機械在多種情況之下的機械效率,并且進行歸納總結(jié),加深對機械效率的認識理解,同時能夠利用所掌握和發(fā)現(xiàn)的知識去解決生產(chǎn)生活的實際問題。
三、教學目標
1、知識和技能目標
①理解有用功,額外功,總功,以及三者之間的區(qū)別、聯(lián)系等關(guān)系。
②掌握機械效率的意義和計算方法。
③掌握通過實驗、實踐探究、測量和分析計算各種機械的機械效率的方法。
2、過程和方法目標
通過實驗采集數(shù)據(jù)和分析,初步形象的理解機械效率,然后能夠在理論分析的層次更加深入透徹的理解機械效率以及影響機械效率的各種因素。并且最終能夠從理論走向生活和生產(chǎn)。
3、情感和態(tài)度目標:
培養(yǎng)學生合作的團隊精神,實事求是的科學態(tài)度以及理論實踐相結(jié)合,主動探究尋求真理的科學精神。
四、重難點:
重點:通過實驗探究初步理解機械效率,能夠進行簡單的計算分析。
難點:對機械效率深入分析,掌握機械效率的影響因素,能夠區(qū)分功、功率、機械效率等容易混淆的概念和意識。掌握實驗探究機械效率的基本方法。
五、教學設(shè)備和教輔工具
多媒體投影儀、 滑輪、細線、彈簧測力計、鐵架臺、鉤碼等
六、設(shè)計思想
本堂課應(yīng)該有以下幾點突出表現(xiàn):
1、教師成為學生們學習的引導者,巧妙和高效的引導學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,不應(yīng)該成為知識的灌輸者,甚至教師要學會裝“不懂”讓學生教老師,體現(xiàn)學生在學習中的主體地位,培養(yǎng)自我學習的能力。
2、實驗、實踐和理論相結(jié)合,首先由生活發(fā)現(xiàn)問題,通過實驗探究歸納總結(jié),解決問題。然后上升到高層次的理論分析,最后又回歸到生產(chǎn)生活中。切實的體現(xiàn)物理科技知識教育的價值和意義。
3、師生之間具有良好的互動,教師能夠切實的掌握學生對于知識和能力的把握程度,能夠隨機應(yīng)變,及時調(diào)整教學方式及內(nèi)容。
4、巧妙鋪墊,預留學習內(nèi)容,為下節(jié)實驗探究做好充分的準備。
七、教學流程
1、學生課前預習
2、課堂用簡明、形象的問題引入新課題
3、實驗探究,歸納總結(jié)
4、小習題訓練,檢查知識掌握程度
5、對機械效率深層次,高高度的理論分析,掌握測量機械效率的基本方法
6、安排課后作業(yè),以及下節(jié)學習內(nèi)容
7、總結(jié)
八、教學詳細環(huán)節(jié)以及學生活動
(一)引入新課,簡單的知識構(gòu)建
1、讓學生選擇搬運磚塊的方式引入新課
學生活動:抽點學生回答,讓其說明理由
2、分析有用功、額外功、總功
有用功:為了達到目的必須做的功
額外功:為了達到目的,不得不克服其他阻礙因素所做的功
總功:使用機械時所做的功,等于有用功和額外功的總和
學生活動:教師引導示例,利用多媒體展示圖片,學生分析運送磚頭時的有用功,額外功、總功。
引導學生分析:在實際使用機械的時候,總功總是大于有用功,不得不做額外功。
3、引導分析機械效率
分析引入原因
①定義:有用功和總功的比值
②表達式:
③說明:: 數(shù)值用百分數(shù)表示,沒有單位
學生活動:翻看書本,找出答案回答。并且對知識點加強記憶。
(二)實驗探究,切實體驗實際,測量滑輪組的機械效率。
1、向提問如何進行實驗體驗和測量滑輪組機械效率機械
學生活動:思考,討論和回答,教師引導
2、學生分組實驗,采集數(shù)據(jù),分析計算,并且把各組數(shù)據(jù)公布于黑板之上。教師引導學生歸納總結(jié),進行評估。
后來改為觀看我所做的實驗視頻
(三)課本例題分析處理,明確規(guī)范解題格式、方法和要求。
學生活動:抽點學生分析題目,講解思路。強化解題格式。
(四)深層次的分析理解機械效率
1、公式的變形應(yīng)用,配置一道小型的練習題。
練習1、已知某工地上滑輪組的`機械效率是85%,要把質(zhì)量為200千克的磚塊提升10米,則滑輪組自由端拉力應(yīng)該做多少功?
學生活動:思考,回答,練習,記憶強化。
2、機械效率 與有用功,額外功、總功的關(guān)系
學生活動:討論效率大越大,則說明機械所做的有用功越多?
機械效率大小跟所做的各種功大小沒有任何必然的關(guān)系,只說明有用功在總功當中的比例、份額。當控制變量時,討論相互之間大小關(guān)系。
3、討論思考:機械效率的范圍
機械效率小于1,所以各種機械可以按照我們需求省力或者省距離,但是絕對不省功。
4、討論思考:機械效率與功率的區(qū)別,能否說機械效率越大,則功率越大,或者說功率越大,效率越大?
兩者從不同的角度來描述機械的性能
5討論回答:如何提高機械效率?
當有用功一定時,盡量減少額外功(減小總功)提升相同質(zhì)量的磚頭一定高度
當額外功一定時,盡量增加有用功
同一個滑輪組提升重物,盡量增加重物質(zhì)量,好比打的包車,盡量多座人
當總功一定時,減小額外功
電動機提升重物時,盡量減少附載物
6實際操作中如何提高機械效率:
減小摩擦,給滑輪組添加潤滑油等
減少、減輕附載物
組合機械越多,效率越低!
(五)、觀看實際生產(chǎn)生活中機械的使用,掌握選擇機械的方法
(六)、簡單習題訓練,檢測知識掌握程度。
①下列關(guān)于機械效率的說法,正確的是( )
A.越省力的機械,機械效率越高
B.減小額外功,可以提高機械效率
C.機械效率越大,功率也越大
D.額外功越大,機械效率越小
②為了提高機械效率,下列各種措施中有效地是( )
A.有用功一定,增大總功
B.總共一定,增大額外功
C.有用功一定,減小額外功
D.額外功一定,減小總功
③甲乙兩臺機器,甲的機械效率是85%,乙的機械效率是60%,則( )
A.相等的時間內(nèi),甲機器所做的功多
B.做同樣多的功,甲機器花的時間少
C.甲機器比乙機器省力
D.上述說法都不對
④一滑輪組,不記繩重和摩擦,用它來提升一重為G的貨物時,其機械效率為80%。若用該滑輪組來提升一重為2G的貨物時,其機械效率( )
A.大于80%
B.等于80%
C.小于80%
D.無法確定
(七)總結(jié)本節(jié)課學習內(nèi)容,引導如何對待生活學習。多,快、好、省。
(八)安排下節(jié)教學內(nèi)容,安排課后作業(yè)。
下節(jié)課學習內(nèi)容預告及安排:
1.實踐探究同一滑輪組機械效率是否恒定、
2.探究斜面的機械效率的影響因素
要求:提出自己的猜想,別且根據(jù)猜想設(shè)計可行的實驗驗證方法,提前設(shè)計好數(shù)據(jù)采集表格。
九、課后作業(yè):
1.用一個動滑輪把重為1000 N的物體提高2 ,所用的力是550 N,則有用功為_____,總功為_____,這個滑輪組的機械效率為_____,動滑輪的重力_____N(不計繩重及摩擦)
2.如圖1所示,用此裝置拉一重為100 N的重物,使其在地面上做勻速直線運動,若不計滑輪重和摩擦,所需拉力為8 N,則物體與地面間的摩擦力為_____N。實際此裝置的機械效率為80%,欲使物體以0.6 /s的速度沿水平地面前進,那么實際拉力為_____N,拉力在 5 s內(nèi)做的功為_____。
3.用500 N的力拉著滑輪組繩子的自由端移動8 時,可將滑輪組懸掛的重為1500 N的物體勻速提高2 ,則額外功占總功的百分比是 [ ]
A.25%
B.75%
C.15%
D.85%
4.一個滑輪組經(jīng)改進后提高了機械效率,用它把同一物體勻速提升同樣的高度,改進后與改進前相比較[ ]?
A.總功不變,有用功增加了
B.總功不變,額外功減小了?
C.有用功不變,總功減小了
D.以上說法都不對?
5.起重機在1 in內(nèi)能把5.0×104 N的物體勻速提高30 ,它的機械效率是60%,在 1 in內(nèi),起重機所做的有用功為多少?所做的總功為多少?總功率是多少W?
6、用滑輪勻速提升360 N的物體,假若滑輪組的機械效率為80%,繩子所能承受的最大拉力為100 N,考慮既省力又方便,問:此滑輪組應(yīng)由幾個定滑輪幾個動滑輪組成?實際拉繩的力多大?
十、板書設(shè)計:
機械效率
1、有用功:
2、額外功:
3、總功:
4、機械效率:
①定義:
②表達式:
③理解、強調(diào):
練習題分析,作圖,說明,草稿等
教學內(nèi)容:機械效率。 授課地點: 教室 授課教師: 授課時間: 1課時 【 教學目標 】 1.知識與技能: (1) 理解有用功、額外功和總功的含義; (2) 理解機械效率的定義及物理意義,會進行相關(guān)的計算; (3) 知道提高機械效率的意義和主要方法。 2.過程與方法: 經(jīng)過舉例理解有用功、額外功、總功及機械效率;通過討論,了解如何提高機械效率。 3.情感、態(tài)度與價值觀: 關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機械的機械效率,具有用機械效率來評價機械的意識。 【 教學過程 】 ?教師活動設(shè)計 一、有用功、額外功和總功的概念 ? 觀察教材圖 12-5-1或舉一個具體的例子。機械做功,如起重機將磚塊提升到樓頂,除了克服磚塊重力做功外,也一定同時需要克服裝磚的筐子、滑輪和鉤子等輔助措施的重力做功;此外,由于物體之間總存在摩擦,所以起重機對磚塊做功的同時,或多或少要克服摩擦做功。 ? 起重機提升磚塊做的功是有用功,提升筐子、滑輪、鉤子以及克服摩擦做的功是額外功。有用功和額外功之和叫總功。 ? 用W總表示總功,W有表示有用功, W額表示額外功,它們的`關(guān)系是W總=W有+W額 舉例提問加深理解有用功、額外功、總功的概念 提問,人用水桶從井中提水,有用功、額外功、總功各是什么? 視學生理解程度可再舉幾個例子。 ? 回答:提升水做的功是有用功;提升水桶、竹竿做的功是額外功;二者之和為總功。 ?二、機械效率舉例 1.引出機械效率 學校二樓的墻壞了一個洞,修補的話需要40Kg 的水泥。如果你是建筑工人,你需要將40Kg 的水泥從一樓搬到二樓?,F(xiàn)在你手上有重5Kg 的鐵桶,重2Kg 的塑料桶,都能裝下40Kg 水泥,你可以叫樓上的同事用鐵桶或者塑料桶把水泥提上去,當然也可以自己提上去。 提問:你愿意采取哪種方法? 回答:叫樓上的同事用塑料桶把水泥提上去。 ? 提問:為什么? ? 回答:省力或做的功少。 ?? 提問:“做的功少”指的是什么功少?有用功、額外功、還是總功? ? 回答:總功。? ? 提問:三個方法做的總功不同,有用功相同嗎? 回答:相同。? 2.逐步引導。 任何機械所做的有用功只是總功的一部分。有用功所占的比例越大,說明機械的效率越高。物理學中把有用功跟總功的比值叫做機械效率。 機械效率的符號是η,讀作: yita ,常用百分數(shù)表示。 說明:η為一比值,沒有單位。 ? 提問:總功又等于有用功和額外功之和,則η又可以表示為什么? ? 說明:在實際機械中,由于機械重力、摩擦力等等因素的存在,額外功 是一定存在的,即 W額>0 , 可見η
教學重點 有用功、總功、額外功的概念;機械效率的計算和怎樣提高機械效率
●自主預習:
閱讀課本第86面、第87面,完成下列填空:
1.測量滑輪組的機械效率的實驗中,需要測量四個物理量: 鉤碼的重力G、 鉤碼提升的高度h、 拉力F、 繩端移動的距離s;
1.各小組分工合作,完成下面實驗:
(1)如圖安裝滑輪,記下鉤碼所受的重力G及鉤碼和彈簧測力計的位置;
(2)緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼升高h,讀出拉力F的值,用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s;
(3)算出有用功、總功、機械效率。
(4)改變鉤碼的數(shù)量,再做兩次上面的實驗。
●教師點撥:
我們在探究影響滑輪組機械效率高低的因素時,沒有考慮摩擦的因素.
●跟蹤練習:
1.小明在測量滑輪組機械效率的實驗中,所用裝置如圖所示,實驗中每個鉤碼重2N,測得的數(shù)據(jù)如下表:
(1)在實驗中,測繩端拉力F 時,應(yīng)盡量豎直向上__勻速____拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù)。
(2)第1次實驗測得的機械效率為____74%__。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)分析表中數(shù)據(jù)可知:第2次實驗是用 b 圖做的;第4次實驗是用 c 圖做的。(選填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知:使用同一滑輪組, 增大提升重物的重力 可以提高滑輪組的機械效率;分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知:使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動滑輪個數(shù)越多(即動滑輪總重越重),滑輪組的機械效率 小 。
(5)分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機械效率與物體被提升的高度 無關(guān) 。
●自主預習:
閱讀第87面內(nèi)容后完成下面填空:
1.提高機械效率的主要辦法是 改進結(jié)構(gòu) 、使它更合理、更輕巧。
2. 在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng),使機械處于良好的狀態(tài) ,對于保持和提高機械效率也有重要作用。
●小組討論:
1.實驗探究:對于同一個滑輪組提升不同重物時,它的機械效率是否改變呢?
2.如何設(shè)計實驗證明?
實驗步驟:
①用一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組提升兩個鉤碼,記錄鉤碼的重力、彈簧測力計的拉力、鉤碼上升的高度、繩自由端移動的距離.
②用一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組提升四個鉤碼,記錄鉤碼的重力、彈簧測力計的拉力、鉤碼上升的高度、繩自由端移動的距離.
表格設(shè)計:
分析表格數(shù)據(jù)在與同學們交流討論,你能得到什么結(jié)論?
●教師點撥:
同一機械的效率并不是固定不變的,而是隨著不同的工作狀態(tài)和環(huán)境而變化的.例如:一個組裝好的滑輪組,其提起的物重越大,則其機械效率越高,因為此時的額外功(提起機械本身所需要的功)相對越小;當然,由于機械間的摩擦而造成的額外功并不會減小. 當額外功一定時,在機械能承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力,充分發(fā)揮機械的作用.
●跟蹤練習:
1.甲吊車比乙吊車的機械效率高,當它們分別把相同質(zhì) 量的物體勻速提升相同高度時,則( B )
2.小明用同一滑輪組分別將甲、乙兩組鉤碼提升相同的高度,如圖所示.他兩次提升鉤碼所用的拉力分別為F甲和F乙,則F甲 ”、“=”或“
3. 在“探究動滑輪的機械效率”時,某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量,數(shù)據(jù)記錄如下:
(1)完成表格中實驗數(shù)據(jù)①、②和③的計算.
(2)通過比較哪兩次實驗數(shù)據(jù)〔選填實驗序號〕,可以初步判斷動滑輪的機械效率與動滑輪的自重有關(guān)?
(3)小明認為“同一個機械,它的機械效率是一個定值”,你可以用哪兩次實驗數(shù)據(jù)來驗證他的觀點是不對的?
解:(1)第3次數(shù)據(jù)中,有用功W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J,總功W總=FS=3.3N×0.4m=1.32J,機械效率η= W有用/ W總=1.2J/1.32J≈90.9%;
(2)①②兩次實驗中,鉤碼的重力相同,動滑輪的重力不同,機械效率也不同,因此探究的是機械效率與動滑輪自重的關(guān)系;
(3)比較①③,同一個機械,動滑輪重力不變,提升的物體重力不同時,機械效率也不同,提的物體越重,機械效率越大.
八年級機械效率教學設(shè)計
一、教學目標
(一)知識與技能
1.能結(jié)合實例分析什么是有用功、額外功和總功。
2.明確機械效率是描述做功效率的物理量。能利用機械效率的公式進行簡單的計算。
3.能設(shè)計實驗,測定某種簡單機械的機械效率。
(二)過程與方法
1.通過探究使用動滑輪的特點,知道使用機械就要做額外功。
2.通過實驗與討論,認識提高機械效率的主要方法。
(三)情感態(tài)度與價值觀
知道提高機械效率的實際意義和方法,有合理改進機械、提高效率的意識,增強將科學服務(wù)于人類的責任感。
二、教學重難點
本節(jié)內(nèi)容由“有用功和額外功”“機械效率”兩部分構(gòu)成,機械效率是本節(jié)教學的重點。教學中要通過實例分析有用功、額外功和總功,使學生真正認識機械效率的含義。測量滑輪組的機械效率是本節(jié)的難點。教學中要組織學生經(jīng)歷測量的全過程,如讓學生經(jīng)歷組裝實驗裝置、測量數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的過程,激發(fā)學生的學習興趣,同時增加他們的實踐體驗。
重點:機械效率的概念和有關(guān)計算。
難點:測量滑輪組的機械效率。
三、教學策略
以“利用動滑輪提升重物”為背景,提出問題:動力對繩子做功等于動滑輪提升重物所做的功嗎?讓學生猜測并設(shè)計實驗來驗證自己的猜想。學生經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn),動力對繩子做的功總是大于動滑輪提升物體做的功。進一步分析討論,引出有用功、額外功和總功,以及它們之間的關(guān)系和效率的概念。通過理解、運用機械效率解決實際問題,認識到提高機械效率的兩種方法:減小額外功和增加有用功。在討論了怎樣提高機械效率的問題之后,把效率問題延伸到學生的學習和生活中。使學生明白只有提高學習效率才能順利完成任務(wù)。
四、教學資源準備
多媒體設(shè)備、實物投影儀、動滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線等。
五、教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設(shè)計意圖
導入新課
(5分鐘)
小明家最近買了一處新樓房,家在三樓。想把洗手間、廚房裝修一下,需把沙子運到三樓。請同學們根據(jù)需要,選擇器械幫助小明家解決這個問題,看看哪個小組選的辦法最好?
圖1
如圖1所示的三種方法供參考:第1種是人直接提著沙子上樓;第2種是把沙子放進桶里,人通過動滑輪把沙子拉上樓;第3種是把沙子放進質(zhì)量較小的`袋子里,人通過動滑輪把沙子拉上樓。
請學生發(fā)表自己的見解,提出各種方案。并對各個方案進行討論,比較優(yōu)缺點。
經(jīng)過討論明確第一種方法太不方便。第三種方法最好,因為它比第二種方法用的力小。提升相同高度做的功少。
創(chuàng)設(shè)真實的情景,容易激發(fā)學生興趣,順利進入教學。
通過討論,為下面學習有用功與額外功做好鋪墊。
新課教學
(30分鐘)
一、有用功和額外功
結(jié)合用動滑輪提升沙子,請同學們觀看提沙子過程的視頻。思考:
1.在把沙子從一樓運上三樓的過程中,每種方法中各對哪些物體做了功?
2.無論他采取哪種方法都必須做的功是他對什么做的功?
3.在幾種不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分別是什么?
板書:一般來說,機械對外所做的功為有用功,機械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功為額外功,動力對機械所做的功為總功。
總功等于有用功與額外功之和。
指出:前面實驗中,第三種方法最好,因為第三種方法做的額外功最少,總功最少。
討論:不使用機械直接提升物體做的功,與使用機械提升物體做的功一樣嗎?(手拉繩做的功與動滑輪對沙子做的功相等嗎?)怎樣探究這個問題?
1.設(shè)計實驗方案:用手通過一只彈簧測力計拉一個動滑輪,沿豎直方向勻速緩慢提起重為G的鉤碼。
2.為了探究上述問題需要測量的物理量是:手對繩的拉力F、手移動的距離s、鉤碼的重力、鉤碼上升的高度h。
3.改變鉤碼的數(shù)量,重復上述測量。
4.設(shè)計表格,將實驗數(shù)據(jù)填入表中。
次數(shù)
手的拉力F/N
手移動距離s/m
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/m
1
2
3
5.分析實驗數(shù)據(jù):
(1)手拉繩所做的功與動滑輪拉鉤碼所做的功是否相等?
(2)哪一個做的功多一些?
(3)你認為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么?
進一步思考并回答。
邊實驗邊填表。
分析實驗誤差,指出要使重物重一些,誤差就會小一些。
(1)不相等
(2)手拉繩做的功多
(3)有摩擦,在提起重物時還要提起動滑輪。
進一步理解有用功和額外功。并會測量有用功和總功。
二、機械效率
工作中,我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學中,用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。
計算公式:
三者之間的關(guān)系:
注意:對于實際機械,由于總是有額外功存在,η<1。
組織學生討論:
1.機械效率有單位嗎?
2.為什么機械效率沒有大于1的?
3.用小數(shù)和百分數(shù)來表達機械效率,你認為那種表達更好?
通過多媒體展示例題:
利用如圖2所示的滑輪組,在F=80N的拉力作用下,將一個重為180N的物體勻速舉高1m,繩重、摩擦不計。
求:總功、有用功、額外功和滑輪組的機械效率。
圖2
(1)組織學生分析、討論、計算
(2)展示學生解題過程
(3)總結(jié)、評價
如何測量滑輪組的機械效率:
1.實驗原理:
2.器材:刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、甲、乙兩個滑輪組、長約2m的細繩。
3.步驟:
①用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格。
②分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置。
③緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼升高,讀出拉力F值,用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s,將這三個量填入表格。
④算出有用功W有用、總功 W總功、機械效率η并填入表格。
實驗次數(shù)
G ?(N)
h(m)
W有用(J)
F (N)
s (m)
W總(J)
η
1
2
3
4
結(jié)論:
1.動滑輪重一定,物重越大,機械效率高。
2.物重一定,動滑輪越重,機械效率低。
討論:如何提高滑輪組的機械效率?
討論后得出:
提高滑輪組的機械效率的主要方法有:盡可能地增加物重,減小動滑輪重,減輕繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦。
經(jīng)過討論回答:機械效率沒有單位, 總小于1,用百分數(shù)表示。
意在練習機械效率公式的應(yīng)用、使學生加深認識有用功、額外功和總功的概念。
學生動手實驗
理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生將科學知識應(yīng)用于日常生活和社會實踐的意識。
鍛煉分析實際問題的能力。
通過交流與合作,培養(yǎng)學生團結(jié)合作精神。
課堂小結(jié)
(5分鐘)
讓學生分組討論,總結(jié)本節(jié)學到了什么知識,有哪些收獲?
學生自己歸納總結(jié),分小組發(fā)言,教師對學生歸納發(fā)言較好的給予表揚,并指出其中的不足。
讓學生有表現(xiàn)自我的機會,并且發(fā)現(xiàn)學習過程中出現(xiàn)的問題。
教學目標
1、理解機械效率的公式
2、會利用機械效率的公式進行有關(guān)的計算。
教學重點
機械效率的公式
教學難點
會利用機械效率的公式進行有關(guān)的計算
教學準備
課件,導學案
教學方法
先學后教,學案導學,合作達標
教學后記
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
教學過程
一、創(chuàng)設(shè)情景,明確目標
導入新課:
機械效率的計算是每年中考的必考題,包羅萬象,計算公式繁多。常把簡單機械、功和功率、機械效率綜合起來,考查學生對有用功、總功、功率公式、機械效率公式、滑輪組、斜面等簡單機械的理解和運用。要求把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系,確定G、F、s、h之間的關(guān)系,再正確應(yīng)用相關(guān)公式進行計算
1、有用功:定義:對人們有用的功= 直接用手對重物所做的功(Gh)
公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總
斜面:W有用= Gh
2、額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功
公式:W額= W總-W有用=G動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)
斜面:W額=f L
3、總功: 定義:有用功加額外功或動力所做的功
公式:W總=W有用+W額=Fs= W有用/η
斜面:W總= fL+Gh=FL
【案例分析】
【例題1】用一個動滑輪將重為4N物體勻速提升1m,拉力大小如圖所示,則( )
A.拉力是2。2N B有用功是2。2J
C.總功是4。8J D機械效率是120%
資源庫
【答案】C
【解析】
試題分析:該同彈簧測力計的分度值為0。2N,拉力是2。4N;對物體做的有用功為W有用=Gh=4Nx1m=4J;做的總功為W總=Fs=2。4Nx2m=4。8J;滑輪組的機械效率η=(W有用/W總) x100%=(4J /4。8J)x100%=83%。故選C
【考點定位】動滑輪的機械效率
【例題2】如圖所示,利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為G的物體,若拉力的大小為F,物體和地面之間的摩擦力大小為f,A點的拉力為FA,則下列滑輪組的機械效率表達式正確的是( )
資源庫
A.f/2FA
B.f/3F
C.FA/2F
D.G/2F
【答案】C
【解析】
試題分析:如圖所示,A點的拉力為FA,而物體在拉力F的作用下勻速直線運動,所以物體在水平方向上受到平衡力的作用,即摩擦力的大小等于FA,由于有兩股繩子拉動物體,所以拉力F的大小等于FA的一半,而F移動距離是物體移動距離的2倍,根據(jù)機械效率公式η=W有/W總=(FAxS)/(Fx2S)=FA/2F;故答案選C。
【考點定位】滑輪組的機械效率
【例題3】用右圖的甲、乙兩滑輪組分別把相同的物體勻速提升相同的高度,兩裝置的機械效率分別為η甲、η乙,拉力做的功分別為W甲、W乙,若滑輪規(guī)格相同,不計繩重及摩擦,下列說法正確的是( )
甲 乙
A、W甲W乙 η甲>η乙
C、W甲=W乙 η甲=η乙 D、W甲η乙
【答案】C
【解析】
試題分析:由于是把同樣重的物體提升相同的高度,所以有用功相等,又因滑輪的規(guī)格相同,都是把兩個動滑輪提高了相同的高度,所以做的額外功也是相同的,所以可得總功相同,機械效率也相同,故應(yīng)選C。
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