2017秋九年级物理上册11.5机械效率教案新版苏科版.docx

五、机械效率【学习目标】1、知识与技能 知道什么是有用功、额外功和总功。 理解机械效率的概念，知道机械效率的公式，并会用有关公式进行简单计算。 知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是100%。2、过程与方法 通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。 通过实验探究与讨论，认识提高机械效率的主要方法。 能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。3、情感态度与价值观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。【学习重点难点】重点：机械效率的概念和有关计算。难点：测机械效率及知道提高机械效率的方法。【教学方法】 讲授、学生实验探究【教学媒体】 动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线【课前预习】1、 如图所示，滑轮重20N，现将重400N的物体匀速提升10m，不计摩擦和绳重，则拉力F N，拉力F所做的功为 ，滑轮对物体做的功为 。试比较拉力做功与滑轮对物体做功相等吗？想一想：为什么？2、通过预习能理解以下几个基本概念吗？：有用功W有用 。额外功W额外 。总功W总 。三者之间的关系： 。机械效率的概念： 。【学习过程】一、 导入新课我们学过的简单机械有 ，使用这些机械的好处是 。我们又学过了功的概念，那么，使用机械能否省功呢？怎样探究这个问题？二、 新课学习下面我们以动滑轮提升重物做功为例来探究活动11.7 再探究动滑轮 用手通过一个弹簧测力计沿竖直方向匀速向上拉动一个动滑轮，使挂在它下面重为G的钩码缓缓上升。 1. 分别测出绳受到的拉力F、手移动的距离S、钩码受到的重力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. 请你设计一张记录数据的表格。将实验数据填入表中：实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm动滑轮提升钩码做的功W1/J人拉绳做的功W2/J123【实验探究，搜集数据】 (实验注意点：提升绳子时要匀速、竖直)【分析数据】1、在这一实验中，手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？若不等，哪个大？说明了什么？2、你能找出做功不等的原因吗？学生交流、讨论实验结论：试验结果表明 , 用动滑轮提升重物时，除了提升重物外，还将动滑轮提升了一段距离，所以，人做的功除了提升重物做功之外，还必须克服动滑轮的重力、摩擦（实际存在）而做功。讲解：1、 有用功： ，记为 。2、 额外功： ，记为 。3、 总功： ，记为 。总功中，既有通过机械克服物体重力做的有用功，又有克服机械自身重力和摩擦做的额外功。所以，有用功，额外功，总功的关系是：对于实际机械，总有 W额外0，所以W总W有用。4、功的原理：使用任何机械都不能省功。（理想情况下，W总W有用）讲解：在使用机械效率时有用功只占总共的一部分，我们总希望有用功在总功中所占的比例越大越好（额外功所占的比值越小越好）.不同的机械、不同的使用情况，有用功在总功中所占的比例是不等的，所占比例的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。因此，我们引入新的物理量机械效率()来表示有用功在总功中所占比例的大小。5、机械效率： 。公式：机械效率 。（注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，1。）【练一练】小明用动滑轮将一个重280 N的重物提高到3 m高处，他拉绳的力为150 N，那么他做了多少J的功，动滑轮对重物做的功是多少J该动滑轮的机械效率是多少？计算出在刚才的探究活动中，不同情况下动滑轮的机械效率。通过计算你有什么发现？根据你的理解，动滑轮的机械效率与哪些因素有关？你认为如何才能提高它的机械效率？6、影响滑轮组机械效率的因素提高机械效率具有重要的经济意义，可减少能源消耗，节省人力和物力，降低生产成本。那么，如何提高机械效率？教师提示：根据机械效率公式，有用功、额外功、总功三者之间的关系入手分析，想想如何提高机械效率？根据额外功的来源，想一想如何减小额外功，如何增加有用功？学生思考讨论：1、结论：同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越 ；提起相同的重物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越 。2、提高机械效率的方法是： 。 。 。【练习反馈】1、小明用一个定滑轮匀速提升重为190N的物体，使其升高3m，所用拉力为200N，则小明做的有用功为 ，总功为 ，定滑轮的机械效率为 。2、在“测定、动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm12101.5202553.010实验中应 拉弹簧测力计。 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 。第二次实验时滑轮组的机械效率 （选填“大于”“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率。若不计摩擦，该动滑轮的重为_。3、下列关于机械效率的说法正确的是 ( )A. 机械效率可以提高到100B机械效率总小于1C功率大的机械，机械效率高D机械效率越高，有用功就越多4、 一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样高度，改进后与改进前相比较（ ）A. 做的有用功减少 B. 总功不变，有用功增加了C. 总功不变，额外功减少了 D. 有用功不变，总功减少了 5、某工人利用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个动滑轮的机械效率是80，求：(1)这名工人所做