第3节 机械效率.doc

第十二章 第三节 机械效率彝良县奎香中学 王方友 2017年6月教材分析新的物理课程标准要求“物理来源于生活、社会，最终服务于生活社会;注重科学探究，培养学生的科学探究意识和科学探究能力”，本节课从生活中的滑轮出发，通过演示实验引入有用功、额外功、总功的含义，这样的教学不仅有利于揭示有用功、额外功的实质，还会使学生对三个功有直观认识，在这一基础上，通过分析讨论，为引出机械效率概念奠定基础。最后通过探究滑轮组的机械效率这一实验，不仅激发学生的学习兴趣，而且增加学生的实践体验知道他们之间的关系教学目标（一）知识与技能1能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。2明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。3能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。（二）过程与方法1通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。2通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。（三）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。重点难点重点：机械效率的概念和有关计算。难点：测量滑轮组的机械效率。教法有用功、额外功、总功的概念都是从具体实例和现象中分析归纳出来的，所以主要采用分析法。为了加深对有用功、额外功、总功的概念的理解，所以进行了滑轮组机械效率的探究，因此学习该知识点时采用实验探究法，为了能够使不同学生在学习过程中都有所提高，体验学习的成功的，采用分层教学法教学器材多媒体设备、实物投影仪、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（5分钟）1、 “效率”谁能给大家解释一下？效率是指单位时间完成的工作量。工作有工作效率，学习有学习效率。机械帮助我们做功也会涉及效率问题，我们称为机械效率。效率不高终究被淘汰。（板书：第三节 机械效率） 机械效率低的机械最终被机械效率高的机械所取代那到底什么是机械效率呢？我们先来认识有用功、额外功这两个新的物理名词。（板书：一、有用功和额外功）各抒己见准备笔记即活跃了课堂气氛，又激发学生强烈的求知欲和竞争意识。新课教学（30分钟）一、有用功和额外功 小明家自建新楼房，需要把沙子运到三楼。你会选哪种方法呢？为什么？第1种:人直接提着沙子上楼，需要对哪些物体做功？ 第2种:把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼，需要对哪些物体做功？第3种:把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼，需要对哪些物体做功？三种不同的方法分别要做多少功？（不计绳重及摩擦）同学们思考： 1.无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？对沙子所做的功：W沙=G沙h=100N6m=600J2.在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？第1种：克服自重做功：W人=G人h=400N6m=2400J对桶做功：W桶=G桶h=20N6m=120J第2种：对桶做功：W桶=G桶h=20N6m=120J对轮做功：W轮=G轮h=10N6m=60J第3种：对口袋做功：W袋=G袋h=5N6m=30J对轮做功：W轮=G轮h=10N6m=60J一般来说，机械对外所做的功为有用功，用W有表示，机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功，用W额表示，动力对机械所做的功为总功，用W总表示。总功等于有用功与额外功之和。即：W总=W有+W额讨论：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功一样吗？使用任何机械都不省功。思考： 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? 如果水桶掉到井里，捞上来的时候，桶里装了一些水，所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功?请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。经过讨论明确第一种方法太不方便。第三种方法最好，因为它比第二种方法用的力小。提升相同高度做的功少。进一步思考并计算。沙子作好笔记不相等目的：提水 提水所做的功是有用功;目的：提桶 提桶所做的功是有用功创设真实的情景，容易激发学生兴趣，顺利进入教学。通过讨论，为下面学习有用功与额外功做好铺垫。在使用机械工作时，有用功和额外功在总功中所占份额哪个越多越好？在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。二、机械效率1 定义：有用功跟总功的比值。2 公式：3用百分数表示。1。例题：利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。求：有用功、总功和滑轮组的机械效率。三、如何测量滑轮组的机械效率：1实验原理2器材：钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2m的细绳。3步骤：用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。分别记下钩码和弹簧测力计的位置。缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F值，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，将这三个量填入表格。算出有用功W有用、总功 W总功、机械效率并填入表格。结论：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。讨论：如何提高滑轮组的机械效率？讨论后得出：提高滑轮组的机械效率的主要方法有：尽可能地增加物重，减小动滑轮重，减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。讨论回答经过讨论回答：机械效率没有单位， 总小于1，用百分数表示。意在练习机械效率公式的应用、使学生加深认识有用功、额外功和总功的概念。学生观察学会分析、归纳、总结。锻炼分析实际问题的能力。通过该例题的演算进一步让学生理解有用功和总功及机械效率，同时培养学生规范的解题习惯，提高学生的计算能力课堂小结（5分钟）让学生分组讨论，总结本节学到了什么知识，有哪些收获？(板书一遍)学生自己归纳总结，分小组发言，教师对学生归纳发言较好的给予表扬，并指出其中的不足。让学生有表现自我的机会，并且发现学习过程中出现的问题。板书设计12.3 机械效率一、有用功、额外功、总功1有用功W有：我们所需要的功2.额外功 W額：对于额外负