《機(jī)械效率》重難點(diǎn)突破

1、機(jī)械效率重難點(diǎn)突破高垚駿（安徽省宣城市宣州區(qū)新田中學(xué)）提供一、教學(xué)內(nèi)容分析機(jī)械效率是衡量機(jī)械性能的重要指標(biāo)， 也是學(xué)習(xí)其他效率， 如熱機(jī)效率的基礎(chǔ)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。機(jī)械效率概念涉及面廣，內(nèi)容抽象， 并且是利用兩個(gè)功的比值來定義該物理量， 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、多比較、多練習(xí)，從不同的角度去體會(huì)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，包括在學(xué)習(xí)和生活中增強(qiáng)提高效率的意識。本節(jié)內(nèi)容由“有用功和額外功” “機(jī)械效率”兩部分構(gòu)成，機(jī)械效率是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。 教學(xué)中要通過實(shí)例分析有用功、 額外功和總功， 使學(xué)生真正認(rèn)識機(jī)械效率的含義。

2、 測量滑輪組的機(jī)械效率是本節(jié)的難點(diǎn)。 教學(xué)中要組織學(xué)生經(jīng)歷測量的全過程， 如讓學(xué)生經(jīng)歷組裝實(shí)驗(yàn)裝置、測量數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)增加他們的實(shí)踐體驗(yàn)。二、重難點(diǎn)突破教學(xué)過程中利用課本資源創(chuàng)設(shè)情境， 激發(fā)學(xué)生的求知欲。 通過設(shè)計(jì)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)動(dòng)力對繩子做的功總是大于動(dòng)滑輪提升重物所做的功，分析數(shù)據(jù)后自主學(xué)習(xí)認(rèn)識使用機(jī)械的三個(gè)功以及它們之間的數(shù)量關(guān)系，建立機(jī)械效率的概念，算一算機(jī)械效率，議一議影響動(dòng)滑輪機(jī)械效率的因素， 說一說怎樣提高機(jī)械效率， 舉例說明學(xué)習(xí)和生活中的效率問題等，力求教學(xué)方式多樣化，學(xué)習(xí)形式更富吸引力，課堂具有更多的生成性。在每一環(huán)節(jié)中均對學(xué)生的表現(xiàn)給予準(zhǔn)確、恰

3、當(dāng)、即時(shí)的評價(jià)，讓學(xué)生體驗(yàn)成功、感受自信，使整個(gè)課堂生動(dòng)、活躍起來，充分展示每一個(gè)鮮活的生命個(gè)體，關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的成長與發(fā)展。有用功和額外功突破建議：有用功和額外功是學(xué)習(xí)機(jī)械效率的關(guān)鍵概念。 教師應(yīng)該以動(dòng)滑輪做功為例，通過演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力對機(jī)械（動(dòng)滑輪）所做的功和機(jī)械提升重物所做的功 （動(dòng)滑輪對鉤碼所做的功） 并不相等這一事實(shí)，有一個(gè)較為直觀的認(rèn)識，并以這一事實(shí)為依據(jù)，通過分析、討論導(dǎo)出機(jī)械效率的概念。實(shí)驗(yàn)中，要分別測出手的拉力F、手移動(dòng)的距離s、 鉤碼所受的重力 G 和鉤碼上升的高度h 。 實(shí)驗(yàn)中通常只用一把刻度尺， 無法同時(shí)測出 s 和 h 的數(shù)值， 教師可以引導(dǎo)學(xué)生只測量

4、h 的數(shù)值，再利用的關(guān)系： s=2h ，求出 s 的數(shù)值。教學(xué)中應(yīng)啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識動(dòng)力 （人或電動(dòng)機(jī)）對機(jī)械所做的功是總功，機(jī)械對物體所做的功為有用功， 或者說不利用機(jī)械， 直接用手移動(dòng)物體所做的功是有用功，機(jī)械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功為額外功。機(jī)械效率突破建議：既然使用各種機(jī)械做功時(shí)， 不可避免地要做額外功， 而人們又希望比較有用功在總功中所占的比例， 因此引入機(jī)械效率這一概念， 并定義為有用功跟總功的比值。 通過前面的學(xué)習(xí)， 學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識三個(gè)功以及它們之間的關(guān)系，由上面的對多余的功（即額外功）的討論，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到有用功和總功數(shù)量上相差越小越好。這樣學(xué)生對機(jī)械效 率的含義就有了了

5、解。對于測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，由于對學(xué)生的操作技能要求較 高，要逐步引導(dǎo)學(xué)生討論，理清實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。比如要會(huì)分析實(shí)驗(yàn) 原理、組裝實(shí)驗(yàn)裝置、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論等。利 用滑輪組提升物體時(shí)，目的是把物體提升到一定高度處。 所以克服物 體重力所做的功Gh是有用功，拉力所做的功Fs是總功?；喗M的 用白用Gh_xlQO%機(jī)械效率是叫忌，因此，我們需要測量四個(gè)物理量：鉤碼重G,鉤碼提升高度h,繩自由端拉力F,繩自由端移動(dòng)距 離s。鉤碼重可直接用彈簧測力計(jì)靜止時(shí)測得，測定繩自由端拉力時(shí) 要注意使彈簧秤保持在豎直方向上做勻速運(yùn)動(dòng)。測定兩個(gè)距離時(shí)，應(yīng) 先找好參照位置，用一固定物或作出標(biāo)記。

6、如可以把桌面作為參照， 先量出鉤碼到桌面距離hl ,提升鉤碼后再量出鉤碼離桌面的距離 h2 , 則鉤碼提升高度h= h2- hl。繩自由端通過距離s的測定可先在細(xì) 繩與動(dòng)滑輪或定滑輪相切處做個(gè)記號， 再拉彈簧測力計(jì)，測量這個(gè)記 號處到細(xì)繩與動(dòng)滑輪或定滑輪相切處的長度，即得 s。怎樣提高機(jī)械效率？教師引導(dǎo)學(xué)生從機(jī)械效率公式刀=科豫/ W總二亞”用/ （0看用+ W額外）入手，注意從兩個(gè)方面進(jìn)行討論：第一是 減小額外功。學(xué)生通過討論可以認(rèn)識到，保持良好的潤滑，減小滑輪 的輪與軸之間的摩擦，減小動(dòng)滑輪的自重等方法都能減小額外功，提 高機(jī)械效率。第二是增加有用功。如果該機(jī)械的額外功（W額外）一 定，有用功（用有用）越大，機(jī)械效率越高。比如用同一個(gè)滑輪組分別 把一個(gè)1000N的重物和一個(gè)2000N的重物提高相同的高度，后者 的機(jī)械效率大。因此在額外功一定時(shí)，在機(jī)械能承受的范圍內(nèi)盡可能 增加每