中小学教育资源及组卷应用平台 第九章 机械和功 9.5 使用机械是否省功 教学目标： 1.物理观念： （1）使用机械是否省功。 （2）知道机械效率 2.科学思维： 通过实验和科学论证，培养质疑创新能力。 3.科学探究： 经历科学探究：使用机械是否省功全过程。问题与猜想、制订计划、收集证据、分析与结论。 4.科学态度与责任： （1）知道机械效率小于1。 （2）知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。 教学重点：使用机械是否省功；机械效率。 教学难点：提高机械效率的措施。 教学课时：1课时 教学用具：多媒体、 教学互动设计： 1、 创设情景，导入新课 使用理发的剪刀可以省距离，使用剪铁皮的剪刀可以省力。 使用辘轳可以省力，使用斜面———盘山公路可以省力。 使用动滑轮可以省力，使用机械做功快。 使用机械有的可以省力，有的可以省距离，使用机械能否省功呢？ 二、新课讲授，师生互动 （一）探究：使用机械是否省功 问题与猜想 人们使用杠杆、轮轴、滑轮等机械是为了达到一定的目的。在使用中，有的机械可以省距离，有的机械可以省力。那么，使用机械能够省功吗 与同学交流一下你的猜想。 制订计划 直接用弹簧测力计吊起一个重物，弹簧测力计的拉力对重物做的功为W1。再用弹簀测力计通过一个动滑轮吊起重物，使重物上升相同的高度，弹簧测力计的拉力做的功为W2。比较这两个力所做的功就可以知道使用机械是否省功。 收集证据 用弹簧测力计测量拉力。记录重物和绳子自由端的始、末位置。将以上数据及计算结果填入表中。 探究使用机械是否省功 由实验结果可知，W2 W1。 请想一想这是为什么？ 分析与结论 图甲中直接用弹簧测力计匀速提升重物，拉力要对重物做功。图乙中拉动绳子使动滑轮上升时，拉力在对重物做功的同时也要对动滑轮做功，同时还要克服动滑轮上的摩擦做功，因此使用动滑轮并不省功。 大量实验表明:使用任何机械都不能省功。 （二）机械效率 在用动滑轮提升重物时，动滑轮对物体所做的功是有用的，是必须做的，这部分功叫作有用功(W有用)。 提升重物时，不可避免地要对动滑轮本身做功和克服摩擦做功，这部分功叫作额外功(W额外)。 有用功与额外功的总和叫作总功(W总)。 W总= W有用+ W额外。 我们希望在总功中有用功所占的比例越大越好。有用功的比例大，说明机械的工作效率高。我们用有用功跟总功的比值来描述机械的这种特性，称之为机械效率(mechanical efficiency)。 机械效率(η)表示为 η= 有用/ 总 ×100% 有用功是总功的一部分，所以W有用< W总，因此η总是小于1。 （1）机械效率是评判机械性能的标志之一； （2）机械效率读写通常用百分数表示； （3）有用功是总功的一部分，所以 W有用< W总，因此η总是小于1。 例题 如图所示，工人用滑轮组提升重为100N的水上升4m，工人所用的拉力为40N，求： （1）有用功； （2）总功； （3）额外功； （4）机械效率 解（1）对水做功是有用功 W有用=Gh=100N×4m=400J； （2）人对绳子做功是总功，依据装置图可知，直接作用在定滑轮的绳子段数n=3，绳子移动的距离s=nh=3×4m=12m；总功 W总=Fs=40N×12m=480J （3）额外功W额外=W总-W有用=480J-400J=80J； （4）机械效率η= 有用/ 总 ×100%=400J/480J×100%=83.3% 想一想，此装置中，工人所做的额外功包含由哪些部分？ 所做额外功包含：提升动滑轮所做功；提升装水的桶所做功；克服滑轮轴间摩擦所做功。 想一想，此装置中，怎样提高机械效率？ （1）有用功一定时，减小额外功。 所做额外功包含：提升动滑轮所做功；提升装水的桶所做功；克服滑轮轴间摩擦所做功。 （2）额外功一定时，增大有用功。 （三）交流讨论 1.使用滑轮组提升重物时，影响其机械效率 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
