2015年苏科版初三九年级物理上册：11.5《机械效率》教案教学设计学案.docVIP

五 机械效率 教学目标： 1.知识和技能目标： ①通过探究动滑轮，知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系。 ②理解机械效率的概念，知道机械效率的计算公式，会计算某种简单机械的机械效率。 ③知道机械效率的物理意义，知道实际机械效率不可能是100% 2.方法和能力目标： 能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。 通过学生动手实验，培养学生的观察分析能力，实践能力以及自己解决新问题的能力。 3.情感态度与价值观目标： 在学生合作设计实验的过程中，培养集体思考的团队精神。 在学生交流与合作的过程中，形成互相尊重，探究真理的科学态度。 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，从而增强将科学服务于人类的责任感。 教学重点： 有用功、额外功、总功的概念及机械效率的定义是本节的重点 对机械效率的理解是本节的难点 教学方法： 探究式教学法 教学器材：动滑轮一个，钩码4个，细绳一根，铁架台一套 单滑轮组14套，双滑轮组14套，各组4个钩码，一根细线。 教学过程： 教师提问：前面我们学习了有关机械功的知识，请同学们回答怎样才叫做功？ 演示：手提重物上升，请同学们判断，手对重物做了功吗？为什么？ 再问：小明里哟内动滑轮把木料提上四楼，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？ 请同学们猜一下 我们用什么方法来验证猜想呢？学生齐答：“实验” 活动11.7 再探究动滑轮 如图所示，用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓缓拉起重为G的钩码。 1.分别测出手对绳的拉力F，手移动的距离S，钩码所受的重力G和钩码上升的高度h 2.改变钩码的数量，重复上述测量 3.将实验数据填入下表 实验 次数 手对绳的拉力F/N 手移动距离S/m 钩码重G/N 钩码上升高度h/m FS/J Gh/J 1 2 3 分析比较表中数据，手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？若不等，则哪一个大？你能找出其中的原因吗？ 由学生讨论后回答。 在使用动滑轮提升重物的过程中，动滑轮对重物做的功和动力对滑轮做的功，在物理学中分别定义为什么功？请同学们阅读P39 学生阅读后回答： 有用功：有利用价值的功，即机械对物体所做的功，记做W有用 总功：动力对机械所做的功，记做W总 额外功：无利用价值而又不得不做的功，W额 实验表明：W有用＜W总 原因：任何机械本身都要受到重力的作用，且机械在运作过程中，总存在摩擦力，所以使用机械做功时，就必须呀克服机械自身部件的重力和摩擦力等做一定的功。 所以：总功应等于有用功与额外功之和。 W总=W有用+W额外 在物理学中把有用功跟总功的比值叫机械效率——引入课题 机械效率的表达式η=（W有用/W总）×100% 由于额外功的存在W有用＜W总 因此η＜100% 回到上表表格一起算三组η值 通过计算比较，得出机械效率与哪些因素有关？如何才能提高机械效率？ 例1：某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重物，所用的拉力是800N，绳子自由端拉下4m（不计绳重及摩擦） ①这个人做的总功是多少J？ ②有用功是多少J？ ③额外功是多少J？ ④这个滑轮组的机械效率是多少？ ⑤动滑轮的种为多少N？ ⑥若绳子自由端被拉下的距离未知，求η ⑦若用此滑轮组提升4000N的重物，求η’ 讨论：①本例中，总功、有用功、额外功中哪些功是一点都不能“省”的？哪些功可以想办法“省”掉一些的？ 额外功是机械克服哪些阻力不得不做的功？ 例2： 使用如图所示的滑轮组来拉动种物A，已知拉绳子的力F=1200N，物A移动了4m，若此时滑轮组的机械效率是85%，求 ①动力做的总功为多大？ ②有用功为多大？ 重物A与水平地面间的摩擦力为多 大？ 机械效率 有用功：有利用价值的功，即机械对物体所做的功，记做W有用 总功：动力对机械所做的功，记做W总 额外功：无利用价值而又不得不做的功，W额 实验表明：W有用＜W总 总功应等于有用功与额外功之和。 W总=W有用+W额外 在物理学中把有用功跟总功的比值叫机械效率 机械效率的表达式η=（W有用/W总）×100% 由于额外功的存在W有用＜W总 因此η＜100% 例2： 使用如图所示的滑轮组来拉动种物A，已知拉绳子的力F=1200N，物A移动了4m，若此时滑轮组的机械效率是85%，求 ①动力做的总功为多大？ ②有用功为多大？ ③重物A与水平地面间的摩擦力为多大？ 例1：某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重物，所用的拉力是800N，绳子自由端拉下4m（不计绳重及摩擦） ①这个人做的总功是多少J？ ②有用功是多少J？ ③额外功是多少J？ ④这个滑轮组的机械效率是多少？ ⑤动滑轮的种为多少N？ ⑥若绳子自由端被拉下的距离未知，求η ⑦若用此滑轮组提升4000