探究滑轮组的机械效率.doc

第3节 机械效率第2课时 探究机械效率【教学目标】一、知识与技能1.能结合实例进一步了解什么是有用功、额外功和总功.2.理解什么是机械效率，能够设计实验测量斜面、滑轮组、杠杆等简单机械的机械效率，并利用实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率总小于1.二、过程与方法1.通过实验探究进一步熟悉W有用、W额外、W总的含义，并清楚它们之间的关系.2.通过实验探究影响机械效率的因素，找出提高机械效率的方法.三、情感、态度与价值观在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度.【教学重点】掌握机械效率的计算，理解如何提高机械效率.【教学难点】探究斜面、杠杆、滑轮等简单机械的机械效率，掌握影响机械效率的因素.【教具准备】表面粗糙的长木板、 做重物的木块、 垫块、 弹簧测力计、 细线、刻度尺、杠杆、滑轮、多媒体课件等【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习有用功、额外功、总功、机械效率的概念，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师 我们骑自行车上坡时，选择怎样的路线走轻松些.往汽车上搬运较重的货物时，常常看到搬运工人搭上一个长木板，沿木板就可以把货物轻松地推上去，这是为什么？生：走S形路线轻松；斜面可以省力师 同学们说得很好，那这样是否省功呢？生：没有，任何机械都不省功.师 我们能用实验来探究说明吗？好，下面我们就一起来探究斜面、杠杆、滑轮组的机械效率.【进行新课】知识点1 探究简单机械的机械效率1.探究斜面的机械效率教师组织学生讨论实验方案、分析实验过程、进行实验、分析数据得到结论.通过多媒体展示下列过程：实验：探究斜面机械效率（多媒体课件）(1)提出问题：斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？(2)猜想与假设：斜面越陡,机械效率越高（或越低）.(3)探究方案与实验设计：实验器材:表面粗糙的长木板、做重物的木块、垫块、弹簧测力计、细线、刻度尺实验设计图：可参见教材P88页图12.3-3测定斜面的机械效率 实验原理：=W有用 / W总=Gh / (Fs)需测物理量： G 、h 、F、 s进行实验：改变斜面的倾斜程度，测量斜面较缓、较陡、最陡时的机械效率.（4）收集数据记录表格(5)分析和论证(6)评估与交流教师收集小组在探究实验过程中的数据，让学生交流、评估.板书：斜面越陡越费力，机械效率越高;斜面越缓越省力，机械效率越低.2.探究杠杆、滑轮组的机械效率教师组织学生参照教材P87页实验中的步骤，分组设计实验方案（一部分小组探究滑轮组的机械效率，另一部分小组探究杠杆的机械效率）、分析实验过程、进行实验、分析数据、得出结论.（教师巡视指导,对动手能力弱的同学给予鼓励和帮助，提醒学生要正确记录数据）例题 （多媒体展示）某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：（1）实验时，应沿竖直方向_拉动弹簧测力计；（2）第2次实验中，拉力做的总功是_J，滑轮组做的有用功是_J，滑轮组的机械效率=_（结果保留一位小数）.（3）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是_.解析：在探究滑轮组的机械效率时，用弹簧测力计提升重物时应沿竖直方向匀速地拉动物体上升，拉力做的功为总功，对重物做的功为有用功，滑轮组的机械效率为,所以第二次的总功W总=2.4N0.3m=0.72J,第二次做的有用功为W有=G物h=60.1m=0.6J,机械效率为，通过两次实验比较可得出，滑轮组所提升的钩码重不同，机械效率不同，钩码越重，机械效率越高.答案：（1）匀速（2）0.72 0.6 83.3% （3）钩码重不同知识点2 如何提高机械效率师 现代社会是讲求效率的社会,时时、事事、处处都追求高效率,以尽可能少的消耗资源,取得尽可能多的效益.“优胜劣汰”的“优”中，高效率是一个重要内容.从上面探讨分析,我们在使用机械做功时,同样总是希望机械效率能够更高些,那么如何提高机械效率呢?请大家分小组讨论,并整理各自小组的意见.生讨论火热进行中.师集中同学们的讨论意见,并总结.板书：提高机械效率的有效途径:(1)减轻机械自重;(2)减小机械间的摩擦(加润滑油);(3)允许情况下增加物重.【课堂交流、小结与延展】师 同学们，我们通过探究测量简单机械的机械效率实验，你有哪些收获？生1：测量机械的效率就是想方设法测量出有用功、总功的大小，然后利用即可计算出机械效率.生2：实验中发现，斜面越陡，机械效率越高，但越费力(动滑轮越多,越省力,但机械效率越低).由此可见，机械效率的大小与省力无直接关系.生3：实验中发现，如果斜面越光滑，摩擦力就越小，这样克服摩擦力所做功就少，有用功占总功的比值就大，机械效率应该越高.（同理，杠杆、滑轮组越轻，轮轴间摩擦小，所做的额外功越小，有用功占总功的比值就大，机械效率应该越高.）生4：我观察到，河面、江面上造桥要修很长的引桥，原来是为了省力，并不是为了提高机械效率.目的是使汽车容易爬上去.【教师结束语】通过这节实验课的探究学习，大家收获确实不少，我们熟悉了测量机械效率的方法.进一步熟悉了有用功、额外功和总功的具体含义，加深了对机械效率的理解.从本质中体会到提高机械效率的有效办法.请同学们多关注身边实例，如吊车、建筑工地上的龙门吊、吊篮等工作情景，结合所学的物理知识进行分析，充分发挥你们的聪明才智设计出更高效率的机械，为社会主义建设服务.好，谢谢大家！课后作业完成本课时对应练习.1.实验探究过程中可以放开思维，让学生大胆质疑，提出各种猜想假设，分组由他们自己设计、进行实验，分析