機(jī)械效率 (2)

1、教學(xué)設(shè)計(jì)第5節(jié) 機(jī)械效率課 題11.5 機(jī)械效率課時(shí)數(shù)2設(shè)計(jì)教師橫中物理組執(zhí)行教師日 期至教 學(xué) 目 標(biāo)1.知識(shí)與技能：（1）明確機(jī)械效率是描述做功效率的物理量。（2）掌握機(jī)械效率的概念，會(huì)計(jì)算某種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率。（3）能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定某種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率。2過(guò)程與方法：（1）通過(guò)探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，知道使用機(jī)械就要做額外功；（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)與討論，認(rèn)識(shí)提高機(jī)械效率的主要方法。3情感、態(tài)度與價(jià)值觀：知道提高機(jī)械效率的實(shí)際意義和方法，有合理改進(jìn)機(jī)械、提高效率的意識(shí)，增強(qiáng)將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的責(zé)任感。設(shè) 計(jì) 思 路以“利用動(dòng)滑輪提升重物”為背景，提出問(wèn)題：動(dòng)力對(duì)繩子做功等于動(dòng)滑輪提升重物所做的功

2、嗎？讓學(xué)生猜測(cè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)維自己的猜想。學(xué)生經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，動(dòng)力對(duì)繩子做的功總是大于動(dòng)滑輪提升物體做的功。進(jìn)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（機(jī)械性能的重要標(biāo)志）的概念。通過(guò)理解、運(yùn)用機(jī)械效率解決實(shí)際問(wèn)題，認(rèn)識(shí)到提高機(jī)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(jī)械效率的問(wèn)題之后，把效率問(wèn)題延伸到學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活中。使學(xué)生明白只有提高學(xué)習(xí)效率才能順利完成任務(wù)。重 點(diǎn)教學(xué)策略重點(diǎn)：機(jī)械效率的概念和有關(guān)計(jì)算策略：通過(guò)“探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)”，讓學(xué)生猜測(cè)并動(dòng)手設(shè)計(jì)補(bǔ)給來(lái)驗(yàn)證自己的猜想。通過(guò)結(jié)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力對(duì)繩子做的功總是大于動(dòng)滑輪提升物體做

3、的。進(jìn)一步分析討論，引出有用功、額外功和總功的概念。由于額外功的存在，因此使用機(jī)械時(shí)存在效率問(wèn)題，然后通過(guò)事例分析，再結(jié)合學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解。難 點(diǎn)教學(xué)策略難點(diǎn)：動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)策略：通過(guò)對(duì)實(shí)例的討論和理論的分析，知道因?yàn)轭~外功的存在，實(shí)際的機(jī)械效率均小于100%。結(jié)合例題幫助學(xué)生理解和學(xué)會(huì)運(yùn)用公式，提高他們的分析、計(jì)算能力和綜合運(yùn)用能力。在理解機(jī)械效率的概念和物理意義的基礎(chǔ)上，運(yùn)用公式討論并結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)出提高機(jī)械效率的方法。教學(xué)資源動(dòng)滑輪、鉤碼、鐵架臺(tái)、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線(xiàn)教 學(xué) 設(shè) 計(jì)教 師 活 動(dòng)互動(dòng)與反饋備 注第一課時(shí)一、新課導(dǎo)入1提出問(wèn)題：小明利用動(dòng)滑輪把木料拉

4、上四樓時(shí)，手拉繩做的功與動(dòng)滑輪對(duì)木料做的功相等嗎？2怎樣探究這個(gè)問(wèn)題？二、活動(dòng)：再探動(dòng)滑輪1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：用手通過(guò)一只彈簧測(cè)力計(jì)拉一個(gè)動(dòng)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(wèn)題需要測(cè)量的物理量是：手對(duì)繩的拉力F、手移動(dòng)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(fù)上述測(cè)量。4設(shè)計(jì)表格，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。次數(shù)手的拉力F/N手移動(dòng)距離s/m鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m1235分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：手拉繩所做的功與動(dòng)滑輪拉鉤碼所做的功是否相等？哪一個(gè)做的功多一些？你認(rèn)為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？三、關(guān)于機(jī)械效率的概念1幾個(gè)基本概念：有用功W有用：將重物提升一定高度所做

5、的功額外功W額外：克服摩擦力和克服動(dòng)滑輪重力所做的功總功W總：手的拉力對(duì)動(dòng)滑輪做的功2三者之間的關(guān)系：3機(jī)械效率的概念：物理學(xué)中，將有用功與總功的比值叫做機(jī)械效率。 即： 計(jì)算公式： 4注意：對(duì)于實(shí)際機(jī)械，由于總是有額外功存在，1。第二課時(shí)：四、關(guān)于機(jī)械效率概念的鞏固和計(jì)算例1下列關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是 ( )A. 機(jī)械效率可以提高到100B機(jī)械效率總小于1C功率大的機(jī)械，機(jī)械效率高D機(jī)械效率越高，有用功就越多例2如圖所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物體沿水平地面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng), 物體與地面間滑動(dòng)摩擦力為120.則滑輪組的機(jī)械效率為 _ ；若物體的速度為0.2m/s,則1mi

6、n內(nèi)拉力做的功為 _ J 例3各種機(jī)械在使用時(shí)產(chǎn)生額外功的原因不完全相同，要根據(jù)具體情況具體分析。具體分析右圖中三種做功情況(設(shè)滑輪規(guī)格相同)，產(chǎn)生額外功最多的應(yīng)是_圖。若鉤碼(m=50g)在三種情況中均被提高1米，各種情況機(jī)械做的有用功均為_(kāi)，由此可判斷出_圖的機(jī)械效率最大。(g取10N/Kg)五、討論影響機(jī)械效率的因素及提高機(jī)械效率的方法（1）同一個(gè)滑輪或滑輪組，提起的重物越重，機(jī)械效率越高；（2）提起相同的重物，動(dòng)滑輪越重，或使用動(dòng)滑輪越多，機(jī)械效率越低。六、課堂練習(xí)：1在“測(cè)定動(dòng)滑輪機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/cm彈

7、簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm12101.5202553.010實(shí)驗(yàn)中應(yīng) 拉彈簧測(cè)力計(jì) 第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為 _ ；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率 （選填“大于”、“小于”或“等于”）第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的機(jī)械效率 若不計(jì)摩擦，該動(dòng)滑輪的重為_(kāi)。2工人師傅常利用斜面把重物搬運(yùn)到汽車(chē)上，如圖所示，汽車(chē)車(chē)廂底板高度h=1.5m，斜面長(zhǎng)度s3m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G=1800N的重物勻速拉到車(chē)上，若不計(jì)摩擦，拉力F為_(kāi)N；若實(shí)際拉力F1200N，則該斜面的機(jī)械效率是 %3如圖所示，小馮分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為l，

8、用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為2，若不計(jì)繩重與摩擦，則 ( )AWl=W2 l=2 BW1=W2 l<2C. W1<W2 1>2 DW1>W2 l<24如圖所示，用滑輪組拉著一只木塊P沿水平面以0.5ms的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4N。若每只滑輪重1N，繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，則該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)，在2s內(nèi)拉力F做的功為_(kāi)J。七、作業(yè)：課本 P40 1、2課外拓展：1某工人利用動(dòng)滑輪在20s內(nèi)將3000N的物體勻速提高4m，已知這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是80，求：(1)這名工人所做的總功是多少焦?(2)他所做的額外功是多少焦？(3)他的輸出功率是多少瓦? 2用圖示的裝置提水，已知?jiǎng)踊喼?N，桶重6N，桶中的水重50N，摩擦不計(jì)，則裝置的機(jī)械效率為_(kāi)。3如圖所示，用一個(gè)動(dòng)滑輪拉動(dòng)一個(gè)物體A以0.5ms的速度在水平面勻速運(yùn)動(dòng)，物體A重為20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F為2.5N，則在2s內(nèi)拉力做的功是_J，滑輪的機(jī)械效率是_(不計(jì)滑輪重力)。 請(qǐng)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解，提出各種方案。邊實(shí)驗(yàn)邊填表。分析實(shí)驗(yàn)誤差，指出要使重物重一些，誤差就會(huì)小一些。不相等手拉繩做的功多有摩擦，在提起重物時(shí)還要提起動(dòng)滑輪。答：B請(qǐng)同學(xué)根