九年級物理上冊125機(jī)械效率教學(xué)案新版蘇科版

1、 機(jī)械效率教材解讀效率的概念已廣泛應(yīng)用于工作、生活和學(xué)習(xí)等方面教材通過再次探究動滑輪的活動，讓學(xué)生體會到什么是有用功、額外功、總功，通過比較有用功和總功的大小，認(rèn)識機(jī)械效率的物理意義，找出提高機(jī)械效率的方法機(jī)械效率的概念涉及面廣，內(nèi)容抽象，并且是利用兩個(gè)功的比值來定義該物理量的，學(xué)生較難把握教學(xué)中要運(yùn)用各種教學(xué)手段，讓學(xué)生多看、多舉例、多比較、多練習(xí)，從不同角度去體會效率的意義，聯(lián)系生活實(shí)際，把效率問題從簡單機(jī)械延伸到生活的方方面面學(xué)生常常會把功率和機(jī)械效率問題混淆，教師應(yīng)在習(xí)題課中強(qiáng)調(diào)，兩者之間沒有因果關(guān)系.教學(xué)目標(biāo)知識與技能(1)知道什么是有用功、額外功和總功.(2)知道什么是機(jī)械效率，并

2、會用有關(guān)公式進(jìn)行簡單的計(jì)算.(3)知道機(jī)械效率總小于1，知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法.過程與方法(1)通過探究動滑輪的特點(diǎn)，知道使用機(jī)械就要做額外功. (2)通過實(shí)驗(yàn)與討論，學(xué)習(xí)提高機(jī)械效率的主要方法.情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究帶來的樂趣. (2)通過探究活動，讓學(xué)生對機(jī)械的使用有新的認(rèn)識.重難點(diǎn)處理重點(diǎn)：理解什么是有用功、額外功、總功和機(jī)械效率，知道它們之間的關(guān)系通過“再探動滑輪”，讓學(xué)生猜測并動手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證；通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，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(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

3、的問題，然后通過事例分析，再結(jié)合學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解.難點(diǎn)：理解機(jī)械效率的概念和物理意義，知道提高機(jī)械效率的方法，會進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算通過對實(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1；結(jié)合例題幫助學(xué)生理解和學(xué)會運(yùn)用公式，提高分析、計(jì)算能力和綜合運(yùn)用能力；在此基礎(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.規(guī)律總結(jié)滑輪組在具體使用時(shí)，按其裝配方式，可分為兩種情況：豎直向上提升物體和水平方向移動物體在計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，要注意區(qū)分：豎放：×100%×100%；平放：×100%×100%.其中G是被提升物體的重力，f

4、是被水平拉動物體與地面間的摩擦力，n是滑輪組繩子的段數(shù)，F(xiàn)是繩子末端的拉力利用這兩個(gè)推導(dǎo)公式，可以在不計(jì)算功的情況下求出機(jī)械效率，有時(shí)非常方便.學(xué)點(diǎn)1機(jī)械效率的概念問題1：活動“再探動滑輪”(1)如圖1151所示，該活動需要測量的物理量有_4_個(gè)，需要計(jì)算的物理量有_2_個(gè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格如下：圖1151實(shí)驗(yàn)次數(shù)繩受到的拉力F/N繩端移動的距離s/m鉤碼所受的重力G/N鉤碼上升的高度h/m拉繩所做的功WF/J滑輪拉鉤碼所做的功WG/J123(2)按教材中的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中，并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算(3)對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較和分析，可發(fā)現(xiàn)拉繩所做的功總_大于_(選填“大于”“小于

5、”或“等于”)滑輪拉鉤碼所做的功，這是因?yàn)開拉繩所做的功除用于滑輪拉鉤碼做功外，還用于克服動滑輪的重力做功，克服摩擦力做功_問題2：有用功、額外功、總功、機(jī)械效率(1)在“再探動滑輪”活動中，將鉤碼提升一定的高度是我們的目的，所做的功叫作_有用功_，記為W有用；用于克服動滑輪重和摩擦力所做的功并非我們所需要的，但又不得不做，我們將它叫作_額外功_，記為W額外；手拉繩所做的功叫作_總功_，記為W總總功等于_有用功_與_額外功_之和，即：_W總W有用W額外_(2)物理學(xué)中，將有用功與總功的_比值_叫作機(jī)械效率用公式表示為：_×100%_(3)根據(jù)你對機(jī)械效率的理解，嘗試思考下列說法的正誤

6、，并與同學(xué)交流判斷的理由A水桶掉到井里，把水桶撈上來時(shí)，對桶做的功是額外功B有用功總是克服物體重做的那部分功，表達(dá)式一定是W有GhC機(jī)械效率總小于1D機(jī)械效率越高，表示做功越快E機(jī)械效率越高，表示做的有用功越多F有用功相同時(shí)，額外功做得越少，機(jī)械效率越高 答案 A錯(cuò)誤，理由：水桶掉到井里，目的是撈桶，因而此時(shí)對桶做的功是有用功，克服水重做的功為額外功B錯(cuò)誤，理由：如果目的是提升某物體，則有用功為克服該物體重所做的功，表達(dá)式為W有Gh；如果是水平方向拉一個(gè)物體，則有用功為克服該物體所受阻力所做的那部分功，表達(dá)式為W有fs物C正確，理由：對于實(shí)際的機(jī)械，總存在額外功，所以W有<W總，因而機(jī)械

7、效率總小于1.D錯(cuò)誤，理由：機(jī)械效率越高，表示有用功占總功的比例越高；功率表示做功的快慢機(jī)械效率和功率之間無必然的因果聯(lián)系E錯(cuò)誤，理由：機(jī)械效率越高，表示有用功占總功的比例越高，做的有用功不一定多總功或額外功相同時(shí)，機(jī)械效率越高，所做的有用功越多F正確，理由：有用功相同時(shí)，額外功越少，則總功越少，有用功與總功的比值則越大，即機(jī)械效率越高比較機(jī)械效率高低的常用方法：有用功相同時(shí)，比額外功，額外功少的機(jī)械效率高；額外功相同時(shí)，比有用功，有用功多的機(jī)械效率高學(xué)點(diǎn)2機(jī)械效率的簡單計(jì)算圖1152問題：如圖1152所示，用動滑輪和桶組成的裝置來提水，已知滑輪重4 N，桶重6 N，桶中水重50 N，現(xiàn)將這桶

8、水在4 s內(nèi)勻速提升5 m，所用拉力為32 N則(1)有用功為_克服水重_做的功，W有用_Gh_50 N×5 m250 J總功為_拉力_做的功，W總Fs32 N×10 m320 J額外功W額_W總_W有用_320_J250_J_70_J.(2)機(jī)械效率_×100%_×100%_78.1%_.學(xué)點(diǎn)3測量滑輪組的機(jī)械效率探究1：測量滑輪組的機(jī)械效率(1)小明測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)過程如圖1153所示依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理是機(jī)械效率的公式：_×100%_，其中W有用_Gh_，W總_Fs_實(shí)驗(yàn)中小明勻速豎直向上拉動彈簧測力計(jì)，所獲得的測量數(shù)據(jù)如圖所示由圖知：G

9、_2_N_，h_0.1_m_，F(xiàn)_0.8_N_，s_0.3_m_，測得_83.3%_.圖1153(2)實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)：_勻速豎直向上_拉動彈簧測力計(jì)(3)如果不測量距離，能測量出機(jī)械效率嗎？_能_，表達(dá)式為：_(4)若在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)讀取數(shù)據(jù)，這樣得出的機(jī)械效率與實(shí)際值相比_偏大_(選填“偏小”“偏大”或“相等”)理由：_彈簧測力計(jì)靜止時(shí)繩與滑輪間無摩擦，拉力會比勻速拉動時(shí)小_探究2：影響滑輪組機(jī)械效率的因素(1)猜想用滑輪組提重物時(shí)影響滑輪組機(jī)械效率的因素：_主要因素是動滑輪重、物體重，次要因素是繩重和摩擦與繩子的股數(shù)，重物被提升的高度、定滑輪的重等均無關(guān)_圖1154(2)用完全相同

10、的滑輪組裝成如圖1154所示的甲、乙兩不同的滑輪組，分別將質(zhì)量相同的鉤碼提高相同高度，用測力計(jì)測算出圖甲的機(jī)械效率甲和圖乙的機(jī)械效率乙，并比較該實(shí)驗(yàn)的目的是探究_動滑輪的重_是否影響滑輪組的機(jī)械效率猜測甲_乙簡述你的理由：_將同樣的鉤碼提升相同的高度，所做的有用功相同，甲裝置中動滑輪個(gè)數(shù)比乙中少，克服動滑輪重所需做的額外功少_實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_不同滑輪組提升同樣重的物體時(shí)，所用的動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低_(3)滑輪組的機(jī)械效率可能還與鉤碼重有關(guān)，為了用實(shí)驗(yàn)證明這個(gè)猜想你的實(shí)驗(yàn)方法是：_用相同的滑輪組提升不同重量的物體，多次實(shí)驗(yàn)，測量并比較機(jī)械效率_實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_相同的滑輪組提升不同重量的物體時(shí)

11、，物體越重，機(jī)械效率越高_(dá)(4)綜上所述，提高滑輪組機(jī)械效率的方法有：_減小動滑輪的自重；增大被提升的物體重；減小摩擦等_學(xué)點(diǎn)4其他機(jī)械的機(jī)械效率探究：用如圖1155所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升圖1155思考：(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)F為_0.5_N，鉤碼總重G為1.0 N，鉤碼上升的高度h為0.1 m，測力計(jì)移動的距離s為0.3 m，則杠桿的機(jī)械效率為_66.7_%.請寫出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因：_克服杠桿自重(克服摩擦力)等做功_(2)為了進(jìn)一步探究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤