教學(xué)目標(biāo)


1．知道有用功、額外功和總功的含義，以及它們之間的關(guān)系。


2．理解機(jī)械效率的概念，會(huì)用機(jī)械效率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。


3.會(huì)測(cè)算滑輪組的機(jī)械效率。


4. 知道機(jī)械效率總小于1，知道提高機(jī)械效率的方法和意義。


重、難點(diǎn)


教學(xué)重點(diǎn)：有用功、額外功、總功及機(jī)械效率。


教學(xué)難點(diǎn)：同一機(jī)械的效率是可變的。


器材準(zhǔn)備


斜面、小車、鐵架臺(tái)、滑輪組、細(xì)繩、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺等。


教學(xué)過(guò)程


一、新課引入


學(xué)習(xí)和工作要講究效率，使用機(jī)械也要講效率。那么，什么是機(jī)械效率呢？


下面我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。


二、新課教學(xué)


探究點(diǎn)一 有用功、額外功和總功


日常生活中，人們搬移物體，不是將物體平移到另一個(gè)地方，就是將物體從低處搬到高處（或從高處搬到低處）。


課件展示有關(guān)生活、生產(chǎn)中搬移物體的片段，引導(dǎo)學(xué)生觀察。


演示1：（1）用手將一重物直接從低處勻速搬到高處。


演示2：利用斜面將該重物從低處勻速搬到高處。


演示3：用動(dòng)滑輪將該重物從低處勻速移到高處。


交流：這些實(shí)驗(yàn)中，如何測(cè)算人做功的多少？


分析：利用機(jī)械時(shí)，所做的功為何多一些？


討論：哪些功是我們?yōu)榱诉_(dá)到特定目的必須要做的功？


哪些功是我們不需要但又不得不做的功？


學(xué)生經(jīng)過(guò)思考、討論，可以作答。


分析：教材圖11-16（a）、11-16（b）中，哪些功是我們?yōu)榱诉_(dá)到特定目的必須要做的功？哪些功是我們不需要但又不得不做的功？


在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，指出“有用功”、“額外功”及“總功”的含義：


1．有用功（W有用）：是我們需要的有價(jià)值的功。


2．額外功（W額外）：對(duì)人們既無(wú)利用價(jià)值又不得不做的功。


3．總功（W總）：動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功。


4．總功等于有用功與額外功之和，即W總=W有用+W額外。


探究點(diǎn)二 什么是機(jī)械效率


討論：


（1）當(dāng)你用水桶提水時(shí)，有兩只大小相同的水桶可供選擇，一只是輕質(zhì)塑料桶，另一只是厚鐵皮桶，你選擇哪一只水桶？為什么？


（2）當(dāng)你用滑輪提升一個(gè)重物時(shí)，你選擇哪一種滑輪？為什么？


至此，引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)出機(jī)械效率的定義和公式。


1．機(jī)械效率的定義：有用功與總功的比值。


2．公式：





3．討論：


（1）機(jī)械效率表示的物理意義是什么？


（2）機(jī)械效率的單位是什么？


（3）為什么機(jī)械效率總小于1？能不能等于1？


（4）如何提高機(jī)械效率？


4．例題：


如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)滑輪與繩之間的摩擦及繩重。如果工人將繩子勻速向上拉了6m，則泥桶上升了多少？滑輪組的機(jī)械效率是多少？


探究點(diǎn)三 測(cè)算滑輪組的機(jī)械效率


實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)算滑輪組的機(jī)械效率。


實(shí)驗(yàn)原理：





討論：


（1）滑輪組工作時(shí)的有用功怎樣計(jì)算？需要測(cè)量哪些物理量？


（2）滑輪組的額外功是怎樣產(chǎn)生的，是否便于測(cè)量？


（3）有其他簡(jiǎn)便的方法測(cè)算總功嗎？需要測(cè)量哪些物理量？


（4）為了求出滑輪組的有用功和總功，從而計(jì)算滑輪組工作時(shí)的機(jī)械效率，除滑輪組外，實(shí)驗(yàn)中還需要哪些測(cè)量器材？


注意事項(xiàng)：


（1）鉤碼上升的高度h，可用豎直放置在鉤碼旁的刻度尺讀出，以鉤碼的下端為標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)。


（2）拉力F的大小由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出，要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧不要和外殼摩擦。


（3）測(cè)量細(xì)繩自由端通過(guò)的距離s時(shí)，可事先在細(xì)繩自由端上作一標(biāo)記，再拉彈簧測(cè)力計(jì)，用滑輪組提升重物。用刻度尺量出鉤碼上升的高度后，再量出細(xì)繩標(biāo)記移動(dòng)的距離，就是細(xì)繩自由端通過(guò)的距離s。


學(xué)生實(shí)驗(yàn)：


實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同一個(gè)滑輪組，在提升不同的重物時(shí)，其機(jī)械效率是不同的。


思考：還有什么因素會(huì)影響滑輪組的機(jī)械效率？為什么？


板書(shū)設(shè)計(jì)


11.3 如何提高機(jī)械效率


一、什么是有用功、額外功


1．有用功：是我們需要的、有價(jià)值的功，叫做有用功。


2．額外功：把無(wú)利用價(jià)值而又不得不做的功，叫做額外功。


3．總功：有用功和額外功之和是總功。


二、什么是機(jī)械效率


1、概念：有用功與總功的比值。


2、公式：η＝（W有用/W總）×100%


三、如何提高滑輪組的機(jī)械效率


1、減小動(dòng)滑輪的重。


2、增加物重。


3、減小繩子與滑輪的摩擦。


教學(xué)反思


本節(jié)課我采用提問(wèn)——思考——實(shí)驗(yàn)——分析——小結(jié)的教學(xué)方法，逐步提出有用功、額外功、總功的概念，然后進(jìn)一步建立機(jī)械效率的概念，同時(shí)注意引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，認(rèn)真分析，重視實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在課內(nèi)有所思、有所見(jiàn) 、有所做、有所得，淡化教師的主講思想，體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，讓學(xué)生逐步形成科學(xué)的思維方式和主動(dòng)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，有利于更好的完成教學(xué)任務(wù)。


我認(rèn)為教學(xué)中應(yīng)該注意如下問(wèn)題：


1、機(jī)械效率中“效率”概念不能講得太死，應(yīng)留有引申的余地，為以后的效率問(wèn)題做一定的鋪墊。


2、機(jī)械效率的計(jì)算難度不宜過(guò)大，機(jī)械做功的實(shí)例也應(yīng)避免組合機(jī)械。


3、嚴(yán)格規(guī)范W有用、W額外、W總的書(shū)寫(xiě)，強(qiáng)調(diào)物理量下標(biāo)的重要性。





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11.3 如何提高機(jī)械效率

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