第一篇:13.3如何提高機(jī)械效率教案
13.3如何提高機(jī)械效率教案
教學(xué)目標(biāo):
1、知識與技能
(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,會測算滑輪組的機(jī)械效率。
(3)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。2.過程與方法
(4)根據(jù)生活事例認(rèn)識物理知識,并運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題
(5)經(jīng)歷測算滑輪組機(jī)械效率的過程,學(xué)習(xí)測算簡單機(jī)械效率的方法。3.情感態(tài)度與價值觀
(6)通過學(xué)習(xí)“效率”的概念,增強(qiáng)節(jié)約意識,提高對科學(xué)發(fā)展觀的認(rèn)識。教學(xué)重點(diǎn):
1、機(jī)械效率的概念。
2、測滑輪組的機(jī)械效率。
教學(xué)難點(diǎn):
1、分析有用功、額外功。
2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、歸納科學(xué)規(guī)律。
教學(xué)器材:
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材:一個定滑輪、一個動滑輪組成的滑輪組、鐵架臺、彈簧測力計(jì)、若干個鉤碼、刻度尺。
教學(xué)方法:
討論、實(shí)驗(yàn)探究為主。教學(xué)過程:
一、引入新課
現(xiàn)代社會是講求效率的節(jié)約型社會,時時處處都要講究提高效率。我們使用機(jī)械也要講效率。那么,什么是機(jī)械效率呢?下面我們就來研究這個問題。
二、新課教學(xué)
(一)什么是有用功與額外功
提出問題:建筑工地上有一堆沙子需要從一樓運(yùn)到三樓,你能設(shè)計(jì)出幾種方法? 學(xué)生交流討論后回答。
教師及時歸納:1.人直接用桶提上去;2.人直接用布袋提上去;3.人在三樓用定滑輪和布袋提沙上去;4.人在三樓用動滑輪和布袋提沙上去。
追問:這幾種方法哪一種最好? 學(xué)生猜想后教師給出數(shù)據(jù),(G人=500N, G沙=60N,G動滑輪=500N,G桶=20N,G布袋=5N,h=6m),引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算:1.人對沙子做的功是多少,2.人對身體或桶、布袋、動滑輪做了多少功,3.人總共做了多少功。
在學(xué)生計(jì)算的基礎(chǔ)上,教師給出提升物體時,“有用功”、“額外功”及“總功”的含義: 有用功(W有用):克服物體的重力所做的功。額外功(W額外):克服機(jī)械自身的重力和摩擦力所做的功??偣Γ╓總):有用功和額外功的總和,即W總=W有用+W額外。在實(shí)際用機(jī)械做功時,總功也等于動力對機(jī)械做的功。
1.提出問題:功的原理告訴我們:使用機(jī)械不能省功。那么使用機(jī)械時所做的功是否百分之百都是我們需要的呢?
2.學(xué)生回答后教師小結(jié):使用機(jī)械時所做的功不可能百分之百都是有實(shí)用價值的功,無實(shí)用價值而又不得不做的功總是存在的。
提出問題:使用機(jī)械做功時,是有用功多些好?還是額外功多些好?
(二)什么是機(jī)械效率
教師介紹:
1、人們使用各種機(jī)械時,總希望額外功做得少些,即有用功在總功中所占的份額大些,有用功在總功中所占的份額比例,在物理學(xué)中用機(jī)械效率來表示,各種機(jī)械的機(jī)械效率越高,所做的有用功越接近總功,能量浪費(fèi)就越少。其實(shí)在我們的學(xué)習(xí)、生活、工作等方方面面都要注意提高效率,這樣有利于提高學(xué)習(xí)成績、生活質(zhì)量、工作成就。
2、機(jī)械效率用希臘字母表示。η=(W有用/W總)×100﹪
3、思考:任何機(jī)械效率總小于1,這是為什么?
學(xué)生回答:由于使用機(jī)械時總會不得不做一些額外功,所以機(jī)械效率必然小于1。
請學(xué)生們計(jì)算剛才給出的數(shù)據(jù),計(jì)算4次的機(jī)械效率,思考自己的猜想對不對,為什么? 學(xué)生練習(xí),教師巡視,并予以個別輔導(dǎo),以加深對機(jī)械效率的理解與運(yùn)用。
(三)測算滑輪組的機(jī)械效率
1.根據(jù)課文第12頁圖11-17選取器材:一個定滑輪、一個動滑輪組成的滑輪組、鐵架臺、彈簧測力計(jì)、若干個鉤碼、刻度尺。并組裝實(shí)驗(yàn)裝置。
2.根據(jù)對“用滑輪提起沙子”的事例,思考測算滑輪組機(jī)械效率,需要測量哪些物理量?怎樣測量? 3.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格。
4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在教師指導(dǎo)下分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),各實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分工協(xié)作,用不同質(zhì)量的鉤碼進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn),每組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行兩次。
5.分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論:
根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),計(jì)算各次實(shí)驗(yàn)中的有用功、總功和機(jī)械效率。比較滑輪組提升不同的重物時機(jī)械效率是否相同?
得出結(jié)論:同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率越高。
6.問題:為什么同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率就越高?
學(xué)生回答教師歸納:滑輪組提起不同重物時,隨重物上升的動滑輪的重不變,提升同樣的高度,克服動滑輪做的額外功不變,而有用功則隨提起的重物重量增加,所占的份額就相對增大,有用功所占的份額越大,滑輪組的機(jī)械效率就越高。
7.讓學(xué)生提出猜想,同一滑輪組的機(jī)械效率除了跟提起的物重有關(guān)外,還可能與什么因素有關(guān)? 8.閱讀教材P13頁,了解不同機(jī)械的效率
三、課堂小結(jié):
請學(xué)生回答問題:
1、為什么要引入機(jī)械效率?怎樣表示機(jī)械效率?
2、做過“測算滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)后,你認(rèn)為提高滑輪組機(jī)械效率有哪些可行的措施?
四、布置作業(yè):
課文第13頁自我評價與作業(yè)第3、4題?;A(chǔ)訓(xùn)練第3節(jié)基礎(chǔ)平臺部分
五、板書設(shè)計(jì):
11.3如何提高滑輪組的機(jī)械效率
一、什么是有用功、額外功
有用功:把完成某項(xiàng)任務(wù)時有實(shí)用價值的功,叫做有用功。額外功:把無實(shí)用價值而又不得不做的功,叫做額外功。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:有用功占總功的比例。
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、減小動滑輪的重。
2、增加物重。
3、減小摩擦。
第二篇:機(jī)械效率教案
篇一:12.3機(jī)械效率教案
12.3機(jī)械效率
一、教學(xué)目標(biāo)
1.能結(jié)合實(shí)例分析常見機(jī)械的有用功、額外功及總功 2.能說出機(jī)械效率的含義,知道機(jī)械效率是小于1的 3.會對機(jī)械效率進(jìn)行一般計(jì)算
4.通過實(shí)驗(yàn)了解滑輪組機(jī)械效率的高低與物體重力的關(guān)系
二、教學(xué)重點(diǎn)
1.能結(jié)合實(shí)例分析常見機(jī)械的有用功、額外功及總功 2.能說出機(jī)械效率的含義,知道機(jī)械效率是小于1的 3.會對機(jī)械效率進(jìn)行一般計(jì)算
三、教學(xué)難點(diǎn)
1.能結(jié)合實(shí)例分析常見機(jī)械的有用功、額外功及總功 2.通過實(shí)驗(yàn)了解滑輪組機(jī)械效率的高低與物體重力的關(guān)系
四、教具
彈簧測力計(jì)、斜面等。
五、教學(xué)教程設(shè)計(jì) 第一課時
(一)導(dǎo)入新課
課前預(yù)習(xí):課本第85到87頁。
(二)有用功和額外功 引入:簡單機(jī)械在初中物理力學(xué)中是相對綜合的知識點(diǎn),一方面要從力的角度認(rèn)識簡單機(jī)械,另一方面還要從功的角度認(rèn)識簡單機(jī)械。
問題1:如果把重力為g的物體提升一定的高度h,需要做功嗎?做什么功? 問題2:現(xiàn)在有兩種方法將物體提升,第一次直接用手提升物體,第二次用動滑輪來提升物體,對比兩次做功有什么不同之處呢?
問題3:第一次為了完成任務(wù)必須要做的功是多少?gh。最終是誰在對物體做功?手。手對物體做了多少功?gh。
問題4:第二次為了完成任務(wù)必須要做的功是多少?gh。最終是誰在對物體做功?手。手對物體做的功還是gh嗎?第二次中,不但將物體提升一定高度要做功,動滑輪有沒有被提升一定高度?是否需要對動滑輪做功?是否需要克服摩擦力做功?對動滑輪和克服摩擦力做的功是否有價值?是否一定得做功? 引入幾個概念:
(1)w有:完成某項(xiàng)任務(wù)時,必須要做的功叫有用功;(2)w額:沒有價值,但又不得不做的功叫額外功;
(3)w總:有用功和額外功之和。
(三)機(jī)械效率(η)
引入:現(xiàn)在有兩個滑輪組提升物體,第一個滑輪組將g提升h,第二個滑輪組將2g提升h,兩個滑輪組都要做有用功,都不可避免要做額外功,那么這兩個滑輪組那個更好一些呢? 問題1:兩個滑輪組誰的有用功更多?做的有用功多機(jī)械就好嗎?有可能做的額外功更多。問題2:兩個滑輪組誰的總功更多?做的總功多機(jī)械就好嗎? 問題3:用什么辦法可以比較機(jī)械的好壞呢?
講解:只是比較做有用功的多少不能判定一個機(jī)械好壞,只是比較總功的多少也不能比較機(jī)械的好壞,但是如果我們比較有用功和總功的比值呢?比值越大,說明做的總功有更多的功轉(zhuǎn)化為了有用功,比值越大說明機(jī)械越好。因此有用功和總功的比值對我們來說就有意義了,所以在物理學(xué)中引入了一個新的物理量η來表示機(jī)械的好壞優(yōu)劣。1 23(1)w(2)w(3)w有=w總(1-η)強(qiáng)調(diào):
(1)因?yàn)橛脵C(jī)械做功時總功總是大于有用功,所以η總是小于1,常用百分?jǐn)?shù)表示;
(2)η是有用功和總功的比值,所以η由有用功和總功兩個因素決定,因此分析機(jī)械效率時不能只考慮一個因素。能不能說機(jī)械做的有用功越多,機(jī)械效率越高?能不能說機(jī)械做的總功越多,機(jī)械效率越高?但是,當(dāng)總功一定時,有用功越多,機(jī)械效率越高;當(dāng)有用功一定時,總功越少,機(jī)械效率越高;當(dāng)額外功一定時,總功越多,機(jī)械效率越高。4.提高機(jī)械效率的方法:
(1)盡量減少額外功:減輕機(jī)械自重、加潤滑油以減小摩擦力;
(2)盡量多做有用功:在w額一定的情況下,盡可能增大w有。一般來說在機(jī)械能承受的范圍內(nèi),盡可能每次多吊起重物,充分發(fā)揮機(jī)械的作用,提高機(jī)械效率。所以,同一個機(jī)械的機(jī)械效率不是一個定值。
5.知道常見機(jī)械的有用功、額外功及總功(重點(diǎn)強(qiáng)調(diào))(1)從目的判斷有用功,例如:打水、提桶;
(2)人背東西上樓(有用功為克服物體重力做的功、額外功為克服自身重力及口袋重力做的功、總功為有用功和額外功之和);
(3)定滑輪(有用功為與物體接觸的繩子因克服物體重力做的功、額外功為克服摩擦力做的功、總功為繩子自由端拉力做的功);(4)豎直滑輪組(有用功為與物體接觸的繩子因克服物體重力做的功、額外功為克服摩擦力、繩重及動滑輪重力做的功、總功為繩子自由端拉力做的功);
(5)水平滑輪組(有用功為與物體接觸的繩子因克服物體摩擦力做的功、額外功為克服繩子與滑輪摩擦力、繩重做的功、總功為繩子自由端拉力做的功);
(6)杠桿(有用功為克服物體重力做的功、額外功為克服摩擦力及杠桿重力做的功、總功為自由端拉力做的功);
(7)斜面(有用功為克服物體重力做的功、額外功為克服摩擦力做的功、總功為繩子自由端拉力做的功);第二課時
(四)復(fù)習(xí):
(1)區(qū)分有用功、額外功及總功和機(jī)械效率的關(guān)系;(2)區(qū)分功率和機(jī)械效率的關(guān)系;(3)結(jié)合圖12.3-1說明省力的機(jī)械不一定機(jī)械效率高;(4)對于同一個機(jī)械其效率是可以變化的。
(五)常見機(jī)械的機(jī)械效率 1 n=3)
g物(1)理想情況:f=n(2:①f=g物?g動 n ②w額=g動h g物g = nfg物?g動
(3)一般情況(強(qiáng)調(diào)w有、w總、w額)2.水平滑輪組(隱含條件sf=nsa)(1(234.斜面(1g nf f =1 nf額=fsfgl2、w額=g杠桿h fl1、fs=gh w額=w總-w有=fs-gh=fs(易錯點(diǎn)??键c(diǎn))(2問題1:有用功、總功是什么?額外功是什么?
問題2:如果要測量斜面機(jī)械效率需要測量那些物理量? 問題3:應(yīng)該如何拉動木塊? 問題4:斜面的機(jī)械效率與什么因素有關(guān)?
問題5:如果斜面傾斜程度變大,額外功怎么變?額外功是克服摩擦力做功,當(dāng)傾斜程度變大時,摩擦力變小,距離變短所以額外功變小。(3)同一斜面,越陡,η越大,越不省力;同一斜面,越緩,η越小,越省力;(4)機(jī)械效率與傾斜程度和粗糙程度有關(guān),與物重、斜面長短和拉動距離無關(guān)。
六、板書設(shè)計(jì)
12.3機(jī)械效率
一、機(jī)械效率
123w額=w總-w有=w總(1-η)4(f(2)多做w有:在w額一定的情況下,盡可能增大w有(說明η不是一個定值)
二、常見機(jī)械 1n=3)
g(1)理想情況:f=物n(2: ①f= g物?g動 n ②w額=g動h g物g= nfg物?g動(3g nf2.水平滑輪組(隱含條件sf=nsa)(1(234.斜面(1f=1 nf w額=fsf gl2、w額=g杠桿h fl1、fs=gh w額=w總-w有=fs-gh=fs(2(3)同一斜面,越陡,η越大,越費(fèi)力;同一斜面,越緩,η越小,越省力篇二:機(jī)械效率教案設(shè)計(jì) 機(jī) 械 效 率 教材分析
本章內(nèi)容大致可以分為兩個部分:第一部分主要介紹功;第二
部分主要介紹機(jī)械能。功部分主要學(xué)習(xí)做功的多少,做功的快慢,做功的效率。機(jī)械效率是在前面簡單機(jī)械和功的基礎(chǔ)上進(jìn)行得更深一層的學(xué)習(xí)。它與我們的生活息息相關(guān),機(jī)械效率的概念已廣泛應(yīng)用于工作,生活和學(xué)習(xí)等方面,有必要讓學(xué)生去探究,理解。機(jī)械效率的概念涉及面廣,內(nèi)容抽象。教材通過生活事例:因
裝修房子的需要,要把一定量沙子從一樓運(yùn)往三樓。然后提出三種方案,讓學(xué)生通過計(jì)算說明那種方案較好,進(jìn)而讓學(xué)生明白,什么是有用功,什么是額外功,什么是總功,什么是機(jī)械效率。認(rèn)識機(jī)械效率的物理意義和現(xiàn)實(shí)意義,計(jì)算公式,知道實(shí)際的機(jī)械效率不可能是100%,教材最后通過測斜面機(jī)械效率的探究活動,一方面提高學(xué)生科學(xué)探究能力,另一方面,加深了學(xué)生對機(jī)械效率的更進(jìn)一步的理解,同時在探究過程中,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。從而增強(qiáng)將科學(xué)服務(wù)于人類的責(zé)任感。教學(xué)目標(biāo)
知識與技能: 1.了解什么是有用功、額外功和總功。2.理解什么是機(jī)械效率。
過程與方法: 通過參與探究斜面機(jī)械效率的活動,學(xué)習(xí)擬定簡單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方 案。
情感態(tài)度與價值觀 : 通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)高效做事的思想和勇于探 究事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn):1.理解機(jī)械效率;2.探究斜面的機(jī)械效率。教學(xué)難點(diǎn):理解機(jī)械效率。教學(xué)準(zhǔn)備:長木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、細(xì)線。教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)、引入新課
復(fù)習(xí):1.什么是功?功的兩個主要因素是什么? 2.將重20 n的重物勻速舉高2m,人需做多 少功? 探究活動:
目的;因裝修房子的需要,要把沙子從一樓運(yùn)往三樓。方案; 1.將沙子裝進(jìn)桶里提上三樓; 2.將沙子裝進(jìn)桶里用動滑輪提上三樓; 3.將沙子裝進(jìn)袋子里用動滑輪提上三樓; 問題;那種方案較好?
(已知:沙子重100n,人的體重400 n,動滑輪重10 n,桶重 20 n,口袋重5 n,每層樓高3m)
討論并計(jì)算:1.我們的目的是什么?那部分功對我們是有用的? 2.為了達(dá)到目的,采用上面的三種方案人實(shí)際總共 做功各是多少?那些功人不想做,但采取這種方案又 無法避免,對達(dá)到目的來說是額外的?它們各是多 少?
3.那種方案較好?怎樣比較?
教師小結(jié),給出有用功、總功、額外功的定義,并說明可用有用功與總功的比值來反眏完成某任務(wù)所采取的方案的劃算程度,物理上把它叫做為機(jī)械效率。今天,我們就一起來學(xué)習(xí)機(jī)械效率。
板書課題:機(jī)械效率
二、新課學(xué)習(xí)1.機(jī)械效率
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)上面討論的問題給出定義。
板書:有用功:我們所需要的功額外功:我們不需要但是不得不做的功 總功:有用功與額外功之和
機(jī)械效率:有用功在總功中所占的比例 2.公式:
由定義得公式:機(jī)械效率用字母η表示。
w有表示有用功;w總表示總功。那么,機(jī)械效率應(yīng)該怎樣表示? 板書:
討論:1.機(jī)械效率的單位是什么?
2、機(jī)械效率可能大于1嗎?為什么?
強(qiáng)調(diào): 機(jī)械效率常用百分?jǐn)?shù)來表示;工作中,我們總是希望功 越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。
思考練習(xí): 1.有一水桶掉進(jìn)了井里,現(xiàn)在想撈桶,有用功、額外 功、總功各是什么?若現(xiàn)在想用桶打水,有用功、額外功、總功各是什么?
2、起重機(jī)把質(zhì)量為60t的重物勻速提升了3m,而他 的電動機(jī)所做的功是3.4χ103j,起重機(jī)機(jī)械效率 是多少?
3.如圖,用200n的力將一重250n的物體勻速推上 長10m、高6m斜面的頂端,求斜面的機(jī)械效率是 多少?
同學(xué)們,剛才我們知道上面斜面的機(jī)械效率,任何斜面的 機(jī)械效率都一樣嗎?請同學(xué)們再來觀察用斜面推物體的情景。思考討論: 斜面的額外功來源是什么?影響斜面機(jī)械效率的因素 可能有哪些?
教師引導(dǎo)學(xué)生提出問題: 光滑程度相同,傾角不同的斜面機(jī)械效 率是否相同?
學(xué)生大膽猜想:可能是在斜面高一定時,斜面的傾斜程度越大,機(jī) 械效率越高?
下面讓我們共同來探究這個問題。板書:探究:斜面的機(jī)械效率 3.探究斜面的機(jī)械效率
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:用一條長木板,一端墊高,成為一個斜面。用刻度 尺分別測出斜面的長和高,用彈簧秤分別測出物重 和沿斜面的拉力。改變所墊木塊位置可改變斜面的 傾角。再設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格,就可完成探究目的。
進(jìn)行試驗(yàn):請同學(xué)們根據(jù)本一小組的需要進(jìn)一步討論完善試驗(yàn)方 案,選擇桌面上的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄好數(shù)據(jù)。
得出結(jié)論:分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論?你還想知道些什 么,可以自己課外繼續(xù)去探究。
評 估: 回想實(shí)驗(yàn)的過程,影響實(shí)驗(yàn)誤差的因素是什么?
三、小結(jié)
本節(jié)課你有哪些收獲?
1.有用功、額外功、總功;
2.機(jī)械效率:定義、公式、計(jì)算; 3.探究:斜面的機(jī)械效率
四、板書設(shè)計(jì) 機(jī)械效率
1. 有用功:我們所需要的功額外功:對于額外負(fù)擔(dān)所不得不做的功??偣Γ河杏霉εc額外功。
2.機(jī)械效率:有用功與總功之比 公式 3.探究:斜面的機(jī)械效率 提出問題猜想 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 數(shù)據(jù),得出結(jié)論評估
進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 分析篇三:第五節(jié) 機(jī)械效率教案
課題:第五節(jié) 機(jī)械效率
課型:授新課
一、教材分析 課時:2 本節(jié)主要包括“有用功、額外功和總功以及機(jī)械效率兩大方面的內(nèi)容,它既是前面的知識的延伸,又是功的知識在生活實(shí)際中廣泛的應(yīng)用,而機(jī)械效率對學(xué)生今后參加社會實(shí)踐具有非常重要的指導(dǎo)意義。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
⑴、知道有用功、額外功和總功及其它們之間的聯(lián)系。⑵、理解機(jī)械效率,會用有關(guān)公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。⑶、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。
2、過程與方法
⑴、通過探究動滑輪的使用,認(rèn)識和體會物理概念。⑵、通過實(shí)驗(yàn)與討論,認(rèn)識提高機(jī)械效率的方法。
3、情感、態(tài)度與價值觀
⑴、讓學(xué)生體驗(yàn)活動帶來的樂趣。
⑵、知道提高效率的實(shí)際意義,從而增強(qiáng)節(jié)約能源意識。
三、學(xué)情分析(手寫)
學(xué)生具有強(qiáng)烈的求知欲望和好奇心,已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制變量等方法的運(yùn)用。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了滑輪組和功的有關(guān)知識,初步掌握了探究實(shí)驗(yàn)的方法和技能,有了獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,我確定本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和要求。
四、教學(xué)策略(教學(xué)方法、教學(xué)手段。)“教無定法,貴在得法”。教師根據(jù)自己對教材的理解,教學(xué)條件及其學(xué)生情況,來選擇有效的教學(xué)方法,是取得良好的教學(xué)效果的保證,本節(jié)課就是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生的知識水平及其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊?,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過活動認(rèn)識概念,教師講解體會概念,通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比討論來理解概念。具體的教學(xué)過程涉及的主要方法是:教師講解法和舉例講述法,學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究、自學(xué)討論法等。
五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
1、重點(diǎn):機(jī)械效率的概念和有關(guān)計(jì)算。
2、難點(diǎn):動滑輪的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)。
六、教學(xué)流程(教師活動、學(xué)生活動、習(xí)題設(shè)計(jì))
(一)、復(fù)習(xí)引入 1.播放視頻:生活中的簡單機(jī)械,提問:視頻中有哪些簡單機(jī)械?
2.做功的兩個必要條件是什么?如果我們要求做功的多少,要知道哪些量? 3.投影出示:課本圖11-14.提問:大家還記得小明是用什么方法將木料運(yùn)上樓的嗎?
(二)、新課教學(xué)
1、探究動滑輪(1).提出問題:
小明利用動滑輪把木料拉上四樓時,手拉繩做功了嗎?動滑輪對木料做功了嗎?手拉繩子做的功和動滑輪對木料做的功大小相同嗎? 我們有沒有辦法知道“兩個功”是否相等?(2).學(xué)生進(jìn)行猜想:(3).設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn): ①實(shí)驗(yàn)需要測哪些量?
②測量這四個量,需要什么樣的測量工具呢?
③做這個實(shí)驗(yàn)除了彈簧測力計(jì)和刻度尺以外,還需要準(zhǔn)備哪些儀器呢?
④根據(jù)實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)一個表格記錄實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)。將設(shè)計(jì)好的表格投影在屏幕上,提問:這張表格設(shè)計(jì)合理嗎?實(shí)驗(yàn)時為什么要測量多組數(shù)據(jù)? ⑤接下來要做實(shí)驗(yàn)了,為了保證拉力f的大小始終不變。拉力f要注意:豎直向上勻速拉動。(4).進(jìn)行實(shí)驗(yàn):分組進(jìn)行,不同的組掛的鉤碼個數(shù)不同。(5).分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
①各組代表填寫數(shù)據(jù),投影出示。提問:手拉繩子做的功和動滑輪對物體做的功相等嗎?
(6).得出結(jié)論:手拉繩子做的功總是大于動滑輪對物體做的功。學(xué)生討論得出:
利用動滑輪提升重物做功時,我們除了提升重物外,還將動滑輪提升了一段距離,所以人做的功除了提升重物之外,還必須克服動滑輪的重力、繩子的重力以及摩擦而做功,所以拉力對繩子做的功總是大于動滑輪提升物體做的功。
2、認(rèn)識使用機(jī)械的三個功
師:以第三組數(shù)據(jù)為例,手對繩做的功為0.44j,動滑輪提升物體做的功為0.4j,還有另外的0.04j功是對機(jī)械做的。我們通過這樣的分析,使用一個機(jī)械就出現(xiàn)了三個功,今天我們要學(xué)習(xí)的第一個問題就是:使用機(jī)械的三個功。我們還要給這三個功起名字,起什么名字好呢?請同學(xué)們自己閱讀課本21頁自學(xué)這部分內(nèi)容。(1).閱讀課本,觀看視頻;
(2).哪個同學(xué)說說三個功分別叫什么功?(3).你認(rèn)為這三個功的大小有什么關(guān)系?
(4).大家剛才算了兩個功,分別說一說這兩個功各叫什么功?把三組數(shù)據(jù)中的三個額外功算出來(指名匯報); 根據(jù)學(xué)生的回答板書:
一、使用機(jī)械的三個功 1.有用功:w有用 2.總 功:w總 3.額外功:w額外
w總 = w有用 + w額外
(5).小結(jié):知道三個功中的任意兩個,根據(jù)它們的關(guān)系就可以求出第三個。
3、認(rèn)識機(jī)械效率
師:看公式,想這樣的問題:比如說我手對繩子做了10j的功,我想讓滑輪對物體也做10j的功,可不可能?我們總希望有用功與總功數(shù)值上相差越小越好,也就是有用功在總功當(dāng)中占的比例,是大好還是小好?有用功在總功當(dāng)中占的比例越大反應(yīng)機(jī)械的性能越好。
第三篇:機(jī)械效率教案
《機(jī)械效率》教案
焦村鄉(xiāng)初級中學(xué) 侯偉延
【教學(xué)目標(biāo)】:
1、知識與技能
? 了解什么是有用功、額外功和總功 ? 理解什么是機(jī)械效率
2、過程與方法 ? 通過參與探究斜面機(jī)械效率的活動,學(xué)習(xí)探究的一般方法及科學(xué)態(tài)度。
3、情感態(tài)度與價值觀。
? 在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?!窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】 對機(jī)械效率概念的理解?!窘虒W(xué)方法】 綜合教學(xué)法?!窘虒W(xué)過程】:
一、有用功和額外功
上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了功的知識,請同學(xué)們回憶一下,做功的兩個必要因素及功的計(jì)算方法。(力和在力的方向上通過的距離 W=FS)。
展示圖片,請同學(xué)們判斷是否做功并計(jì)算做功的多少? 現(xiàn)在需把100 N重的砂子運(yùn)到6 m高的樓上。想想看,有哪些方法,可以把砂子運(yùn)上去?
砂子重100N 體重400N 動滑輪重10N 桶重20N 口袋重5N 每層樓高3米。
第一:對人體做的功W=FS=400N*6m=2400J 對桶做的功W=FS=20N*6m=120J 對砂子做的功W=FS=100N*6m=600J 一共做的功為2400J+120J+600J=3120J 第二:對砂子做的功 W=FS=100N*6m=600J 對桶做的功 W=FS=20N*6m=120J 對動滑輪做的功W=FS=10N*6m=60J 一共做的功為:780J 第三:對砂子做的功 W=FS=100N*6m=600J 對口袋做的功 W=FS=5N*6m=30J 對動滑輪做的功W=FS=10N*6m=60J 一共做的功為:690J 通過觀察和比較,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么?(達(dá)到了同樣的目的,可是做的總功多少不一樣。)總功多好還是少好呢?
對砂子做的功是有用的,而對人體、對滑輪、對口袋、對桶做的功是沒有必要的但又必須做的功稱為額外功。
有用功和額外功的總和叫總功。
1、練習(xí):
用桶從井中提水的時候,對 做的功是有用功,對
做的功是額外功。
如果桶掉到井里,從井里撈桶時,撈上來的桶帶有一些水,這時對桶做的功是
功,對水做的功是
功。
2.討論與分析
(1)有沒有一種簡單機(jī)械只做有用功,不做額外功?(沒 有)
(2)使用不同的簡單機(jī)械做功,完成相同的有用功時,所做的總功是否相同?這說明什么?
(不同)(這說明額外功不同)
(3)額外功在總功中占的比例越多越好,還是越少越好?
(越少越好)
師:一定的總功中,額外功少意味著什么? 生:有用功多。
師:在使用機(jī)械時我們最關(guān)心的是所做的這些總功中,有用功究竟占了多少。為此我們引入機(jī)械效率。
二、機(jī)械效率
(一)機(jī)械效率的定義
有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。
(二)機(jī)械效率的計(jì)算公式。
請計(jì)算出上面三種情況下的機(jī)械效率。
三、例題:例題分析:起重機(jī)把質(zhì)量為0.6t的重物勻速提升了3m,而它的電動機(jī)所做的功是3.4×104J,起重機(jī)的機(jī)械效率是多少?
解 起重機(jī)勻速提升重物所用的力等于物體所受的重力
F=mg 起重機(jī)提升重物所做的有用功
W有= F h = mgh = 0.6×103Kg×10N/Kg×3m = 1.8×104J 起重機(jī)的電動機(jī)所做的總功
W總= 3.4×10J 因此,起重機(jī)的機(jī)械效率是
W有 1.8×104J ? = = = 53%
4W總 3.4×10J
四、探究斜面的機(jī)械效率與斜面傾角的關(guān)系。
41、實(shí)驗(yàn)的步驟:
2、實(shí)驗(yàn)的器材:
3、測量的物理量:
結(jié)論:斜面越緩越省力,但效率越低。
五、練習(xí):某人用圖示的滑輪組提升2000N的重物,所用拉力是800N,繩子自由端被拉下4m.⑴這個人做的總功是多少焦?⑵有用功是多少焦?⑶額外功是多少焦?⑷這個滑輪組的機(jī)械效率是多少?
六、思考:提高機(jī)械效率的途徑有哪些?
七、布置作業(yè)
八、板書設(shè)計(jì):
(一)有用功、額外功、總功
有用功:在工作時,對人們有用的功。
額外功:在工作時,對于額外負(fù)擔(dān)所不得不做的功??偣Γ河杏霉εc額外功的和。
(二)機(jī)械效率的定義
有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。板書:
(三)機(jī)械效率的公式:
第四篇:機(jī)械效率教案
機(jī)械效率教案
周敦鴻
教學(xué)目標(biāo)
⒈知道什么是有用功、額外功和總功。
⒉知道什么叫機(jī)械效率,知道計(jì)算公式。知道機(jī)械效率總小于1。⒊知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。⒋學(xué)習(xí)組裝滑輪組和會測滑輪組的機(jī)械效率;⒌通過學(xué)生實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步明確機(jī)械效率取決于有用功在總功里所占的百分比,從而了解提高機(jī)械效率的途徑。教學(xué)重點(diǎn)
⒈使用任何機(jī)械都要做額外功
⒉滑輪組的組裝,重物上升距離、繩端通過距離的測量 教學(xué)難點(diǎn)
⒈有用功、總功的正確判斷,理解效率的物理意義 ⒉實(shí)驗(yàn)的原理
教學(xué)方法 講授法 實(shí)驗(yàn)法
教學(xué)用具 滑輪、鉤碼、線、彈簧秤、鐵架臺、刻度尺 課時安排 2課時 教學(xué)步驟
一、導(dǎo)入新課
復(fù)習(xí)提問:做功的因素是什么?功的原理是什么?
二、引入
功的原理告訴我們,使用任何機(jī)械都不能省功,實(shí)際上使用機(jī)械還要多做功。例如用動滑輪提升重物時,把滑輪本身也提起來了,滑輪受到重力作用,也發(fā)生了一段距離,對滑輪也有做功。另外滑輪與繩子之間存在著摩擦,克服阻力也要多做功。
在利用機(jī)械做功時,我們所需的只是其中的一部分,而額外要多做的功也占一部分,那么機(jī)械做功就存在一個效率問題。
三、新課教學(xué) 有用功、額外功、總功
⒈演示實(shí)驗(yàn):用彈簧秤勻速拉動繩端,使重物G升高。從彈簧秤讀出拉力F的值,用刻度尺測出重物提升的高度h和彈簧秤移動的距離s。實(shí)驗(yàn)數(shù)值G=5牛,h=0.5米,F=3牛,s=1米
彈簧秤的拉力(動力)對動滑輪做的功:W動=F·s=3?!?米=3焦 提高重物,動滑輪克服阻力做的功:W阻=G·h=5?!?.5米=2.5焦 ⒉提問:由實(shí)驗(yàn)可以看到W動>W阻,這是為什么? 前面研究簡單機(jī)械和功的原理時,我們沒有考慮摩擦,沒有考慮使用動滑輪提升重物時動滑輪本身重等因素,是理想情況。實(shí)際上,我們用動滑輪等簡單機(jī)械提升重物時,由于要克服摩擦以及不得不把動滑輪一起提升,這時我們用的力(動力)就比沒有摩擦?xí)r要大(該實(shí)驗(yàn)中,理想情況下拉力是2.5牛,而實(shí)際的拉力是3牛)。做的功要比沒有摩擦?xí)r大一些(該實(shí)驗(yàn)中,不考慮摩擦?xí)r動力做的功是2.5焦,而實(shí)際動力對滑輪做的功是3焦)。⒊小結(jié)
①有用功(W有用):利用機(jī)械工作時對人們有用的功叫有用功。在用動滑輪提高重物的實(shí)驗(yàn)中,用來提高物體的功對我們是有用的,是必須做的。本實(shí)驗(yàn)中的有用功W有=G·h=5?!?.5米=2.5焦。
②額外功(W額外):對人們沒有用,但又不得不做的功叫做額外功。本實(shí)驗(yàn)中,用來克服摩擦做的功、把動滑輪提升0.5米做的功對我們沒有用,但又不得不做的功,這種功叫額外功。使用任何機(jī)械做額外功是不可避免的。
③總功(W總):有用功與額外功的總和叫總功。有用功加額外功是總共做的功,叫總功。本實(shí)驗(yàn)中總功W總=F·s=F·2h=3?!?米=3焦。
本實(shí)驗(yàn)中做的額外功W額外=W總-W有用=3焦-2.5焦=0.5焦。④判斷有用功、額外功
判斷有用功、額外功要看做功的過程中,我們想達(dá)到的目的是什么,實(shí)現(xiàn)這一目的所做的功就是有用功。其余部分就是額外功。例如:用桶打水,提水的功是有用功,提桶的功是額外功;水里撈桶,提桶的功是有用功,提水的功是額外功。
⑤練習(xí):計(jì)算圖中三種不同方法將沙子運(yùn)上三樓所做的有用功,額外功和總功。以加深對概念的理解。
四、機(jī)械效率
⒈根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),你能算出有用功在總功中占的百分比嗎? ⒉定義:有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率,即有用功占總功的百分比。⒊公式: ⒋有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1 ⒌練習(xí):某起重機(jī)的機(jī)械效率是70%,它表示什么意思? 答:使用起重機(jī)提升重物時所做的有用功跟總功的比值是70%,也可以說有用功在總功中占有70%,另30%做的是額外功。⒍提高機(jī)械效率
閱讀課本提高機(jī)械效率一段,小結(jié)要點(diǎn),指出采取減小額外功是提高機(jī)械效率的有效方法。⒎例題解析
每個動滑輪重力為3N,用右圖兩種滑輪組來提升 重物G,哪些功是有用功、哪些功是總功?哪個滑輪 組機(jī)械效率高,為什么? 分析:提升重物G升高h(yuǎn),這一部分功為有用功;繩
子末端在力F作用下通過S的距離,這個功是總功。W有用 =Gh,兩個滑輪組的W有用相同。S1=3h,S2=5h,則總功 分別為W總1=3F1h,W總2=5F2h。其中乙滑輪組要提升的滑 輪數(shù)量更多,做的額外功也較多,所以甲滑輪組機(jī)械效率較大。
五、實(shí)驗(yàn) 學(xué)習(xí)組裝滑輪組和測滑輪組的機(jī)械效率 ⒈實(shí)驗(yàn)原理 用滑輪組提升重物G升高h(yuǎn)是做功的目的,這一部分功為有用功;而所有的功都是由繩子末端在力F作用下通過S的距離產(chǎn)生的,這個功是總功。實(shí)驗(yàn)原理: ⒉需要測量的物理量 鉤碼的重力G--彈簧秤;鉤碼被提升的高度h--刻度尺;作用在繩子末端的拉力F--彈簧秤;繩子末端被拉高的高度s--刻度尺。⒊注意事項(xiàng)
在實(shí)驗(yàn)中要將距離測量的準(zhǔn)確些。注意會將細(xì)繩繞在滑輪上。盡可能在豎直方向上使用彈簧秤。注意彈簧秤的示數(shù)要用牛頓表示。拉動的過程中,盡可能使物體勻速上升。注意分析實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)誤差的原因。⒋實(shí)驗(yàn)記錄
次數(shù) G/N h/m W有用/J F/N S/m W總/J η 1 2 ⒌小結(jié)
根據(jù)機(jī)械效率的定義,運(yùn)用公式 可以測出滑輪組的機(jī)械效率。需要測量的物理量有4個:鉤碼的重力G;鉤碼被提升的高度h;作用在繩子末端的拉力F;繩子末端被拉高的高度S。
六、總結(jié)
七、作業(yè)處理
2011.5.3
第五篇:機(jī)械效率教案
機(jī)械效率
教學(xué)目標(biāo)
1.通過對簡單習(xí)題的練習(xí),鞏固所學(xué)知識; 2.由淺入深激發(fā)學(xué)生興趣;
3.加深對有用功,總功及機(jī)械效率的認(rèn)識。教學(xué)重難點(diǎn)
1.對滑輪組省力費(fèi)距離的理解;
2.對有用功,總功,功率及機(jī)械效率的計(jì)算; 新課教學(xué) <引入> 我們學(xué)習(xí)了有關(guān)機(jī)械的知識,我們的生活離不開機(jī)械,機(jī)械可以省力,具體省力情況讓我們通過題目來具體了解。<練習(xí)一> 如圖所示,某人用一個動滑輪將物體上升了3m,已知物體重200N,拉力大小為120N,不計(jì)繩重和摩擦,問:
(1)繩子自由端上升多少米?
(2)有用功和總功為多少?(3)機(jī)械效率為多少? <學(xué)生展示>
解:(1)S=2h=2×3m=6m;
(2)W有=Gh=200N×3m=600J
W總=FS=120N×6m=720J(3)η= 有 總
=
=83.3%
答:繩子自由端上升6m,……。<提問> 通過這些已知信息還可以求哪些東西? <學(xué)生展示> 額外功。大小為120J。<老師補(bǔ)充> 額外功是提升物體時克服動滑輪重力做的功,所以還可以用來求動滑輪重力。
W額=G動h可得G動=<質(zhì)疑> 是否還有其他方法計(jì)算動滑輪重力。<學(xué)生展示> 利用省力情況分析:F=G總得 F=(G物+G動)
額
=
=40J
所以:G動=2F-G物=2×120J-200J=40J <過渡> 剛剛我們分析的是單個滑輪,接下來我們做一個滑輪組的,看看有何區(qū)別。<練習(xí)二> 如圖,工人用一個滑輪組提升重物,已知重物5S內(nèi)上升了10米,其重力為100N,拉力大小為60N,求:
(1)有用功;
(2)拉力的功率
;(3)機(jī)械效率。<學(xué)生展示> 解:(1)W有=Gh=100N×10m=1000J;
(2)W總=FS=60N×10m×2=1200J
P==
有 總=240J;(3)η= <提問> =
=83.3% 功率還有何求取方法? <學(xué)生展示> 利用公式P=FV。<過渡> <練習(xí)三> 某同學(xué)用如圖所示滑輪組提升物體,物體重600N,拉力大小為400N,繩子自由端上升18m,求
滑輪組動滑輪上的繩子段數(shù)越多越省力,我們還是提升物體,換個滑輪組,看看有什么不同。
(1)物體上升的高度;(2)有用功;(3)機(jī)械效率; <學(xué)生展示> 解:(1)h==
=6m;
(2)W有=Gh=600N×6m=3600J;
(3)W總=FS=400N×18m=7200J
η= <過渡> 剛剛我們學(xué)習(xí)的是提升重物,如果滑輪組是用來水平拖動物體的,他的計(jì)算與之前的有何不同?
<練習(xí)四> 有 總 =
=50% 4.(2016邵陽34題)(9分)在一次車輛故障處置過程中,拖車所用裝置簡化如圖,為了盡快疏通道路,交警只用了30 s的時間,指揮拖車在水平路面上將質(zhì)量是1.5 t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場.若故障車被拖離的速度是6 m/s,繩子自由端的拉力F是500 N,該裝置的機(jī)械效率為80%.求:
(1)故障車在30 s內(nèi)通過的路程;(2)拉力F在30 s內(nèi)所做的功;
(3)故障車在被拖離過程中受到的阻力. <學(xué)生展示> 解:(1)S=Vt=6m /s×30s=180m;
(2)W總=FS=500N×180m×3=270000J(3)W有=Gh=15000N×10m=150000J; W額 =120000J W額= FS可得F=<質(zhì)疑> W有是克服摩擦阻力做功,利用機(jī)械效率先求有用功。W有=W總η=270000J×80%=216000J F= 有
額
=
=666.67N = =1200N <總結(jié)> 同學(xué)們我們今天練習(xí)的是關(guān)于滑輪組的知識,滑輪組的省力看動滑輪上繩子段數(shù),費(fèi)距離情況也是如此,做功一定要看力和沿著力方向移動的距離,W=FS;功率P=W/t.希望同學(xué)們在今后的學(xué)習(xí)中更加努力,取得優(yōu)異的成績。
<補(bǔ)充> 可添加速度在練習(xí)三中,搞清楚繩子自由端和物體上升速度的區(qū)別,注意一一對應(yīng)。