《机械效率》教学设计

《机械效率》教学设计 　　【教学目标】 　　1．通过实验探究知道动滑轮提升重物时，手拉绳做的功与动滑轮对重物 做的功是不等的； 　　2．知道W总、W有用、W额外的含义，并清楚他们之间的关系； 　　3．知道什么叫机械效率及其计算方法，并利用上述实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率点小于1； 　　4．通过实验探究影响机械效率的因素，找出提高机械效率的方法。 　　【教学重点】 　　通过实验探究知道机械效率的存在。 　　【教学过程】 教师活动内容、方式 学生活动方式 一、引入在使用简单机械提升或移动物体时，我们要对机械做功，机械又要对物体做功，那么我们对机械做功和机械对物体做功相等吗？ 二、新课（一）活动：以动滑轮为例，比较手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功。1．设计方案：2．需测量的物理量和使用工具：3．实验注意点：A、测拉力时，应匀速拉动弹簧秤。B、绳自由端的拉力方向以竖直向上为宜，若方向向下，操作、读数均不方便。4．设计表格，进行多次实验，将实验数据填入表格。5．得出结论：手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功是_____(等或不等)的。（二）有用功、额外功、总功1．在上面的活动中，将钩码提升至一定的高度是我们的目的，所做的功叫做有用功，记作：W有用 ；在使用动滑轮提升重物时，需克服摩擦力作功，还要克服动滑轮的重力做功，这部分功虽然并非我们所需要的，但又不得不做，我们将它们叫做额外功，记作：W额外；如果把手的拉力（即动力）对动滑轮做的功叫做总功， 学生复习列举出常用的简单机械。 学生设计方案并指出测量功的步骤。 将实验数据记入表格并得出结论。 记作W总，则总功应等于有用功与额外功之和。即W总＝W有用＋W额外。 2．以捞水桶或用水桶打水为例说明有用功、额外功、总功。 3．使用斜面时：将重物举高h所做的功（Gh）为有用功；使用斜面时，沿斜面的推（拉）力所做的功（Fs）；服摩擦力所做的功为额外功。 （三）机械效率 1．定义：物理学中有用功与总功的比值叫机械效率。用η表示。 2．表达式： 3．说明： ①机械效率是有用功在总功中所占比例的多少，是一个比值，所以是一个无单位的物理量。 ②因为W有用总小于W总，所以机械效率η总小于1。 ③机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力、及省力多少无关；与机械工作时的快慢程度无关；与机械工作时所完成的功的数量多少也无关． 4．活动： ①根据上述测量结果计算不同情况下动滑轮的机械效率； ②实验、讨论动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高它的机械效率？ 5．例题： （1）用定滑轮缓慢提升质量为20kg的物体，所用拉力为220N，当物体提升2m时，求有用功、总功和动滑轮的机械效率。（g=10N/kg） （2）由于在使用杠杆时的摩擦非常小，故杠杆是一种机械效率非常高的简单机械，若用一根机械效率为90%的杠杆将一个18．0kg的物体提升50cm，需要做多少总功？（g=10N/kg） 三、学生总结归纳； 四、课堂训练。 指出在捞水桶、用水桶打水、使用斜面时的有用功、额外功、总功。 学生讨论、总结。 学生活动：计算不同情况下动滑轮的机械效率；实验、讨论动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高它的机械效率？ 计算例题 学生总结 (可就所学的几种机械讨论) 课堂训练 　　【课堂训练】 　　1．利用动滑轮提升物体，你能区别有用功和额外功吗？ 　　2．什么是机械效率？机械效率的大小可能大于1吗？为什么？ 　　3．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　） 　　A．物体受力且运动时，力对物体就做了功 　　B．功率大的机器做功一定多 　　C．功率大的机器做功就快 　　D．做功快的机器其机械效率一定高 　　4．如图 ... ...