教学准备
1. 教学目标
1.能结合实际实例认识什么是有用功、额外功和总功;
2.理解机械效率的概念,知道机械效率是小于1的,能用机械效率的公式进行简单的计算。
2. 教学重点/难点
机械效率概念。
3. 教学用具 4. 标签
教学过程
一、导入新课
(一)、提出复习内容:
1.使用杠杆、滑轮各有什么好处? 2.什么是功?功的计算公式?
(二)在复习的基础上提出问题:使用机械能够省力,能否省功呢?引入课题:本节课我就来研究这个问题,板书课题。
二、进行新课
(一)有用功、额外功、总功
在引入(使用机械能能否省功?)的基础上,演示实验。
进行实验: 实验1:用图甲所示的装置,用弹簧测力计将重为1N的钩码 匀速提升250px,读出弹簧测力计的示数并算出此时所做的功;
实验2:用图乙所示的装置,用动滑轮将同样的钩码缓慢的匀速提升相同的高度,读出弹簧测力计的示数并算出此时所做的功;
比较实验1和实验2计算结果,探究使用机械能能否省功? 分析使用机械不但不省功,而且费功的原因:
注:此时老师反复演示用滑轮提升物体,给学生以暗示。 在实验及分析的基础上,给出有用功、额外功、总功的概念。 有用功:使用机械时,所做的对人们有用的功;
额外功:使用机械时,所做的对人们没有用但又不得不做的功; 总功:使用机械时,总共做的功。 巩固练习:
1.用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功?哪部分是额外功? 2.如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?
点拨:W总=W有+W额
在上面实验、计算及分析的基础上,引领学生总结有用功、总功的计算方法。 点拨:公式W有=Gh中,G代表物体重力,h代表物体升高的高度; 公式W总=FS中,F代表施加在杠杆上的力,S代表该力移动的距离。
1、组织学生看书“机械效率”的概念及表达式。
(二)机械效率
1、概念:有用功跟总功的比值
2、表达式:
点拨:(1)“机械效率”的含义:机械效率反映的是有用功跟总功的比值的高低,而不是有用功或总功的大小。并举例说明: 如:起重机的机械效率为40℅,抽水机的机械效率为60℅.也就是说
1、起重机做功时有用功在总功中占有40%,另外的60%是额外功.抽水机做功时有用功在总功中占有60%,另外的40%是额外功.
2、起重机的有用功占总功的比值小于抽水机的有用功占总功的比值;但是起重机做的有用功不一定比抽水机做的有用功少,而起重机做的总功不一定比抽水机做的总功多。
(2)机械效率总小于1且无单位。
(3)求解机械效率的思路:先求有用功:W有=Gh或W有=fS 再求总功:W总=FS;最后求机械效率:
(三)测滑轮组的机械效率
1、提出问题:要测如图所示滑轮组的机械效率,需要哪些器材?需要测哪些量?
2、组织学生检查器材是否齐全。
3、按照步骤进行实验:
(1)按照图示安装滑轮组,算出钩码的重力并记下钩码和弹簧测力计的位置。 (2)匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升,读出拉力F的值,并用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离S.(3)算出有用功W有,总功W总,机械效率,并填入表格。 (4)改变钩码的数量,再做两次上面的实验。 实验表格:
注:学生实验过程中,将实验步骤及实验表格用大屏幕展示出来供学生参考。 小结:根据实验数据小结同一滑轮组的机械效率并不是固定不变的,随所提升重力的增大而升高。
(四)提高机械效率的方法
拓展:思考若用不同的滑轮组提升相同的重物,机械效率是否相同?且用实验验证。(用两定、两动的滑轮组提升与上面相同的重物)
板书
第3节 机械效率
一、有用功、额外功、总功
有用功:使用机械时,所做的对人们有用的功;
额外功:使用机械时,所做的对人们没有用但又不得不做的功; 总功:使用机械时,总共做的功
二、机械效率:有用功跟总功的比值
三、滑轮组的机械效率:
同一滑轮组的机械效率并不是固定不变的,随所提升重力的增大而升高。 不同的滑轮组提升相同的重物,机械效率是不同的。