機(jī)械效率教案人教版

1、端通過的距離 S 為多少？ 生：S=3h=27 米繩子末第四節(jié) 機(jī)械效率（一）教學(xué)目的1知道有用功、額外功和總功及三者的關(guān)系 2初步理解機(jī)械效率的概念，并能計(jì)算簡單機(jī)械的效率 3培養(yǎng)學(xué)生對任何事情都要注意“效率”的科學(xué)態(tài)度（二）重點(diǎn)與難點(diǎn)對機(jī)械效率概念的理解（三）教具一定一動(dòng)滑輪組、兩定兩動(dòng)滑輪組、長木板、貼有毛巾的長木板各6 件；木塊、彈簧秤、鐵架臺(tái)、刻度尺各 24 件（四）教學(xué)過程一、引入新課 師：由于近幾天的連續(xù)陰雨，我們的教學(xué)樓上有的地方漏雨了，現(xiàn)在急需把 100 牛 頓重的砂子運(yùn)用 9 米高的樓上，做修理樓頂用想想看，有哪些方法，可以把砂子運(yùn)上 去？（找?guī)讉€(gè)同學(xué)答，準(zhǔn)備一桶砂子讓學(xué)生

2、提一提） 生甲：可以把砂子裝在桶里，人提上去，或用繩子拉上去 生乙：可以用起重機(jī)吊上去生丙：還可以用動(dòng)滑輪或滑輪組等簡單機(jī)械將砂子運(yùn)上去 師：同學(xué)們回答得都很好我們還可以提出許多辦法將砂子運(yùn)上樓去現(xiàn)在我們選 取其中的一種做個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)師：實(shí)驗(yàn) 1這是一定一動(dòng)滑輪組（圖 251），選取最省力的繞法；用 1 牛頓代表 10 牛頓，用 1 厘米來代表 30 厘米；物體重 10 牛頓，每個(gè)滑輪重 1 牛請同學(xué)們觀察，現(xiàn)在是幾段繩子承擔(dān)物體與滑輪的總重？生：三段師：把這桶 100牛頓重的砂子運(yùn)到 9 米高的樓上時(shí)，（觀察：把物體提高 10 厘米時(shí)繩子末端通過的距離為 30厘米） 師：作用在繩子末端的力是多

3、大呢？（觀察：與繩子末端相連的彈簧秤的示數(shù)為 4.5 頓）師：由上面的模擬實(shí)驗(yàn)可知，通過滑輪組把重 100牛頓的砂桶提高 9 米，實(shí)際用力 （繩端）需 45 牛頓，繩端移動(dòng)距離為 27 米。根據(jù)上節(jié)課學(xué)過的功的概念，我們一起來 計(jì)算：（ 1）把 100牛頓重的砂子運(yùn)到 9 米高的樓上，需要做多少功？板書 1 w1Gh100牛 X9 米=900焦師：（ 2）通過滑輪組將砂子運(yùn)上去，實(shí)際做了多少功？板書 2 w2FS45牛 X27米=1205焦師：根據(jù)功的原理， 這兩個(gè)功應(yīng)該相等， 可實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 這兩個(gè)功并不相等 想想看， 是什么原因？生甲：作用在繩子末端的力大了，因?yàn)閯?dòng)滑輪和桶都有自重，提高砂子

4、時(shí)也要提高 桶和動(dòng)滑輪， FG 所以實(shí)際做的功多了。3生乙：繩和滑輪之間還有摩擦，也需要做功二、進(jìn)行新課1有用功、額外功、總功師：我們的目的是把砂子運(yùn)上樓，所以把 100 牛頓重的砂子運(yùn)到 9 米高的樓上所做 的功，無論采取哪種方法都是必須做的功，是有用功用滑輪組將砂子運(yùn)上去，在完成 運(yùn)砂子的有用功的同時(shí)，還不得不對桶、動(dòng)滑輪做功，把它們也運(yùn)了上去此外還要克 服繩與滑輪間的摩擦做功等等這部分功是我們不需要做的，但又不得不做的功，是額 外功板書 1有用功、額外功、總功有用功：對人們有用的功（ W 有） 額外功：對人們完成某種任務(wù)而言是沒有用的，但又不得不做的功（ W 額） 總功：有用功與額外功的

5、和（ W 總）2實(shí)驗(yàn)與討論（1）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（分 4個(gè)內(nèi)容，每個(gè)內(nèi)容 6個(gè)小組，共 24個(gè)小組， 4個(gè)實(shí)驗(yàn)并 進(jìn)每組的實(shí)驗(yàn)裝置事先準(zhǔn)備好，并將各內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)步驟寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，印發(fā)給每個(gè)小 組）實(shí)驗(yàn) 2測定：把重 G=1.5 牛頓的物體（木塊） （各組都一樣重），提高到 h=0.2 米的高度時(shí)：A 通過一定一動(dòng)滑輪組所做的有用功、總功（實(shí)驗(yàn)裝置如圖25 2）B 通過兩定兩動(dòng)滑輪組所做的有用功、總功（實(shí)驗(yàn)裝置如圖25 3）C通過較光滑斜面（木板表面，長 S=0.6 米）所做的有用功、總功（實(shí)驗(yàn)裝置 如圖 25 4）D通過較粗糙斜面（木板上貼有毛巾，長 s=0.6 米）所做的有用功、總功（實(shí) 驗(yàn)裝置如

6、圖 25 5）上面實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可寫在投影片上用投影儀映出實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對彈簧秤的使用進(jìn)行復(fù) 習(xí)注意提醒做 A 、B 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，一定要使手通過彈簧秤拉繩子末端豎直向上勻 速移動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中記錄下彈簧秤的讀數(shù)；做 C、D 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)要注意彈簧秤應(yīng)與斜 面平行，也應(yīng)在勻速拉動(dòng)物體的過程中記錄下彈簧秤的示數(shù)（2）實(shí)驗(yàn)記錄，見表 25 1事先在投影片上寫好，只留下數(shù)據(jù)隨堂由學(xué)生填寫，“ ”一項(xiàng)先空著不寫，練習(xí) 時(shí)再填表 25-1.物重 G提升用實(shí)驗(yàn)實(shí)移距有用功總功 W機(jī)械力F用力 F離sW有總=Fs效率=Gh=W有 =W總A1.5牛0.2米0.7牛0.6米0.42焦0.42焦71.4B1.5牛0.2米0.

7、5牛1.0米0.5焦0.5焦60C1.5牛0.2米0.93牛0.6米0.56焦0.56焦53.6D1.5牛0.2米1.1牛0.6米0.66焦0.66焦45.5（3）討論與分析： 師：通過剛才的實(shí)驗(yàn)及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，請同學(xué)們思考：第一，完成相同的一件 事，即把重為 15 牛的木塊提到 02 米的高處，每組所做的功是否一樣？ 生：不一樣師：第二，每組所做的功是屬于有用功呢？還是屬于總功？ 生：是總功師：第三，每組所做的有用功是多大呢？ 生：都是 W 有Gh0.3 焦 師：第四，有無一種簡單機(jī)械在做功時(shí)，可以不做額外功？ 生：沒有額外功是不可避免的師：第五，不論使用哪一種簡單機(jī)械，我們是希望有用功

8、在總功中占的比例越大越 好呢，還是越小越好？生：越大越好有用功在總功中占的比例越大，表明有用功與總功越接近，額外功 越少師：在使用機(jī)械時(shí)我們最關(guān)心的是所做的這些總功中，有用功究竟占多少因此， 我們就用有用功在總功中占的比值來表示該種機(jī)械對總功的利用率的高低 為此我們引 入一個(gè)新的物理量，叫做機(jī)械效率3建立機(jī)械效率的概念 板書 2機(jī)械效率 機(jī)械效率的定義：有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率用“ ”表示機(jī)械效率的公式：W有 =W總師：現(xiàn)在我們來計(jì)算一下同學(xué)們分組實(shí)驗(yàn)中所用的簡單機(jī)械的效率 （由學(xué)生計(jì)算后填入剛才實(shí)驗(yàn)記錄的表格）師：由計(jì)算結(jié)果可知板書 3小機(jī)械效率是個(gè)百分?jǐn)?shù)，沒有單位師：請同學(xué)們打開書（

9、教材）第 171 頁，看幾種機(jī)械的效率的數(shù)值范圍 4思考與討論師：現(xiàn)在我們一起來討論幾個(gè)問題：（用投影片）第一，一定一動(dòng)滑輪組和兩定 兩動(dòng)滑輪組提起同樣重的物體到同樣高度，哪個(gè)省力？哪個(gè)機(jī)械效率高？生甲：兩定兩動(dòng)滑輪組是 5 段繩承擔(dān)物體與滑輪的總重，一定一動(dòng)滑輪組是 3 段繩 承擔(dān)物體和滑輪的總重，所以兩定兩動(dòng)滑輪比一定一動(dòng)滑輪組省力生乙：將同樣重的物體提到同樣的高度，需做的有用功是相同的用一定一動(dòng)滑輪 組把物體提上去的同時(shí)要將一個(gè)動(dòng)滑輪也提上去， 而兩定兩動(dòng)滑輪組要將兩個(gè)動(dòng)滑輪提 上去，所以兩定兩動(dòng)滑輪組做的總功更多一些，它的效率就比一定一動(dòng)滑輪組要低些師：回答得很好我們再看第二個(gè)問題：使

10、用機(jī)械以后，既然都得做額外功，那么 “功的原理”是否還成立？師：我們先來復(fù)習(xí)一下“功的原理”的兩種表述 生丙：人們利用任何機(jī)械時(shí)所做的功，都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功 生?。菏褂萌魏螜C(jī)械都不省功師：第一種表述是針對機(jī)械效率等于 100%的理想機(jī)械而言的第二種表述可對任 何機(jī)械適用“不省”有兩層含義，一種是不省功也不費(fèi)勁，如第一種表述；另一種是 “費(fèi)功”的意思因?yàn)橹灰褂脵C(jī)械，就有機(jī)械自重問題，就有摩擦存在，就需要做額 外功所以，對于一個(gè)實(shí)際機(jī)械， WQ 應(yīng)理解為：克服有用阻力做的功與克服額外阻力 所做的功之和師：動(dòng)力對機(jī)械所做的功等于機(jī)械克服全部阻力所做的功 所以，有了機(jī)械效率后， 功的原

11、理仍然適用師：我們再看第三個(gè)討論題：“機(jī)械效率的數(shù)值應(yīng)在什么范圍”？生戊：因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Γ詸C(jī)械效率總小于 1。板書 4 6機(jī)械效率總小于 1。師：那么，怎樣才能提高機(jī)械的效率？生已：減少額外功師：怎樣減少額外功呢？ 生庚：減輕機(jī)械的自重，減小機(jī)械零件間的摩擦等 師：注意保養(yǎng)機(jī)械， 定時(shí)潤滑， 使其處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)； 改革設(shè)備， 使其更輕巧、 更合理，充分發(fā)揮作用等，對于提高機(jī)械的效率有很重要的作用 師：現(xiàn)在我們回到最初討論的問題上，即把 100牛頓的砂子運(yùn)到 9 米高的樓上，現(xiàn) 在我給大家提供三種方法（如圖 25-6），你們分析一下哪種方法較好，為什么？生：第三種方法較好，即把砂子

12、裝在口袋里，用動(dòng)滑輪提上去的方法較好因?yàn)槭?用動(dòng)滑輪可以省力，用袋子比用桶輕，這樣可以減少額外功，提高機(jī)械效率師：請同學(xué)們進(jìn)一步思考：第三種方法確實(shí)較好，可是為什么工地上最常用的是第 二種方法呢？生：是不是除了考慮機(jī)械效率外，還應(yīng)考慮其他因素？ 師：對從機(jī)械效率這個(gè)角度看，第三種方法固然好，袋子比桶輕，可以減少額外 功；可是從經(jīng)濟(jì)效率方面看，袋子沒有桶耐用，捆扎袋口也費(fèi)時(shí)費(fèi)功；所以綜合起來考 慮，人們實(shí)際操作中常采用第二種方法三、小結(jié) 師：以上我們討論了機(jī)械的效率、提高機(jī)械效率的方法等其實(shí)，在日常的生產(chǎn)、 生活中，“效率”的含義很廣泛 我們做任何事情都有一個(gè)效率問題 我們生活的社會(huì)， 是一個(gè)現(xiàn)代化的社會(huì)，是講效率的社會(huì)，時(shí)時(shí)、事