12.3 机械效率教学设计

机械效率教学设计绩溪县适之中学 汪伟华教学目标1.知识与技能：知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的会利用公式进行有关计算2.过程与方法通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的关系通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案3.情感态度与价值观关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识教学重点1能结合实例分析常见机械的有用功、额外功及总功2能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的3会对机械效率进行一般计算教学难点会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法教学用具弹簧测力计、斜面等教学过程一、引入新课：课件展示1复习功的两个必要因素：2功的计算式是什么？3计算右表考试成绩优秀率.二、进行新课：1有用功和额外功出示课件：想想议议如图，在两组测试中提升高度一样的情况下，哪个功做的多一些？哪个省力一些？对两个钩码做功克服重力做功教师引导学生从对物体做功方面分析.对两个钩码做功对滑轮做功引入几个概念：（1）W有：完成某项任务时，必须要做的功叫有用功；（2）W额：没有价值，但又不得不做的功叫额外功；（3）W总：有用功和额外功之和.W总=W有+W额知道常见机械的有用功、额外功及总功（重点强调）（1）从目的判断有用功，例如：打水、提桶；（2）人背东西上楼（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服自身重力及口袋重力做的功、总功为有用功和额外功之和）；（3）定滑轮（有用功为与物体接触的绳子因克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；（4）竖直滑轮组（有用功为与物体接触的绳子因克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力、绳重及动滑轮重力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；（5）水平滑轮组（有用功为与物体接触的绳子因克服物体摩擦力做的功、额外功为克服绳子与滑轮摩擦力、绳重做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；（6）杠杆（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力及杠杆重力做的功、总功为自由端拉力做的功）；（7）斜面（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）2机械效率你能计算出这三种做法有用功在总功中占的百分比吗？教师出示课件并板书：机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率，用字母表示，公示为：教师强调字母的读音，并指出既然机械效率是比值，那么它就没有单位.公式推导：（1）W有=W总（2）W总=（3）W额=W总-W有= 思考：有没有机械效率是100%的机械？为什么？（没有，因为有用功总小于总功）结论：机械效率总小于1（板书）提高机械效率的方法：（1）尽量减少额外功：减轻机械自重、加润滑油以减小摩擦力；（2）尽量多做有用功：在W额一定的情况下，尽可能增大W有.一般来说在机械能承受的范围内，尽可能每次多吊起重物，充分发挥机械的作用，提高机械效率.所以，同一个机械的机械效率不是一个定值.算一算：出示课件起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3米，而它的电动机所做的功是3.4104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg.解：起重机匀速提升重物所用的力的大小等于物体所受的重力的大小F=G=mg=0.5103kg10N/kg=5103N起重机提升重物所做的功是有用功W有=Fh=Gh=5103N3m=1.5104J起重机的电动机所做的功是总功W总=W有+W额=3.4104J因此，起重机的机械效率=0.44=44%这台起重机的机械效率为44%.测量滑轮组的机械效率：1.如图，安装滑轮组，记下钩码所受的重力G以及钩码和弹簧测力计的位置.2.缓慢拉动测力计，使钩码升高h，读出拉力F的值，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，填入表格.3.算出有用功W有，总功W总，机械效率，并填入表格.4.改变钩码数量，再做两次上面的实验.三次实验中测得的结果一样吗？分析结果看影响滑轮组机械效率的因素有哪些？结论：所挂物体的重力.同一个滑轮组挂不同重力的物体时机械效率不同,在限度内,重力越大,机械效率越高,反之则机械效率越低.滑轮组中动滑轮的重力.用拥有除动滑轮不同重以外其他都相同的滑轮组拉动同一重力的物体时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低,反之则机械效率越高.小结: 1、有用功、额外功、总功2、机械效率=3、滑轮组的