探究斜面的机械效率

一 创设情景 导入新课一 创设情景 导入新课 师 工人往高处搬重物时 一般会用什么方法 生 用木板搭成一个斜面 把重的东西推上去或拉上去 师 为什么这么做呢 生 因为斜面可以省力 师 斜面这种省力的机械 在生活中有许多运用 同学们都见过哪些 斜面 生 盘山公路就是一个大斜面 大屏幕 师 还有吗 生 我们骑自行车上坡时 走 S 形路线会更容易一些 也是利用了斜 面可以省力 师 这盘山公路像不像 S 形 师 桥梁的引桥也是一个斜面 而且桥面越高 引桥也越长 大屏 幕 师 既然使用斜面可以省力 那能不能省功呢 生 不能 因为使用任何机械都不能省功 师 说得很好 实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功 这样使得有用功总是小于总功 有用功占总功的百分比就是机械效率 我们用它来描述利用机械做功的效率 那么斜面的机械效率到底与哪 些因素有关呢 它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗 二 合作交流 解读探究二 合作交流 解读探究 1 1 提出问题 提出问题 师 这节课我们就一起来探究斜面的机械效率 师 我们利用斜面做功时 目的是把物体抬到一定高度处 我们不把 它竖起提升 而是沿着斜面把它拉上去 这是为了省力 演示 请看 这里 沿斜面拉物体时 什么是有用功 什么是总功 如何计算斜面 的机械效率 生 克服物体重力所做的功是有用功 拉力所做的功是总功 师 我们需要哪些测量仪器 需要测量哪些物理量呢 生 需要弹簧测力计和刻度尺 要测出物体重力 斜面高度 拉 力 斜面长度 师 你们准备怎样测量拉力的大小 生 用弹簧测力计钩住物体 沿斜面匀速向上拉 读出测力计的示数 即为拉力的大小 师 知道了如何测量斜面的机械效率了 同学们猜想一下 斜面的机 械效率可能与哪些因素有关呢 2 2 进行猜想 进行猜想 生 斜面的机械效率可能与斜面的高度 斜面长度 倾斜程度 斜面 坡度 斜面粗糙程度 所拉物体重力有关 大屏幕 师 能说说你们的猜想依据吗 生 我觉得可能与斜面的粗糙程度有关 斜面越粗糙 克服摩擦力所 做的额外功就越多 机械效率越低 师 有道理 摩擦是影响机械效率的一个重要因素 摩擦力越大 做 的额外功就越多 机械效率就越低 生 我觉得可能与斜面的倾斜程度有关 斜面的倾斜程度越大 把物 体提升得也越高 机械效率就越高 生 我认为可能与斜面的坡度有关 坡度越大 斜面的机械效率越高 生 我觉得可能与物体的重力有关 物体越重 所以机械效率高 或 越低 生 我认为可能与斜面的长度有关 斜面越长 克服摩擦力所做的额 外功也越多 机械效率就越低 生 我认为可能与物体对斜面的压力有关 压力越大 机械效率越低 或越高 生 我认为可能与斜面的高度有关 斜面越高 做的有用功就越多 机械效率越高 师 很不错 同学们猜想了这么多因素 而且说得有理有据 我们能 不能把这些因素中相类似的因素合并合并 把问题简化一下呢 谁来 说 生 我觉得斜面的坡度与斜面的倾斜程度可以合并 师 坡度与倾斜程度是不是一个意思呀 生 我觉得物体对斜面的压力与物体的重力可以合并 师 物体越重 对斜面的压力也越大 那我们把它们合并为重力 因 为压力不太好测量 生 我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合 并为斜面的倾斜程度 因为固定高度 只改变长度或固定长度只改变 高度都相当于改变了斜面的倾斜程度 效果是一样的 师 说得有道理 你能来演示给我们看看吗 生 演示并解说 把斜面长度固定 只改变斜面高度 斜面的倾斜程 度变了 把斜面高度固定 只改变斜面的长度 斜面的倾斜程度也变 了 这两种方法达到的效果是一样的 师 这两种方法都改变了斜面的倾斜程度 但哪一种方法更简便 生 固定高度 改变斜面的长度更简便 师 按照同学们的讨论结果 进行合并后 影响斜面的机械效率的因 素有几个 生 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 物体重力 大屏幕 3 3 设计方案 设计方案 师 要证明同学们的猜想是否正确 最好的办法就是做实验 因为实 验是检验真理的唯一标准 但是在做实验之前 我们必须先设计好实 验方案 因为只有这样 才能让实验有条不紊的进行 师 当一个物理量与几个因素有关 我们用什么方法来进行探究呢 生 控制变量法 师 当一个量与多个因素有关 在探究其中一个因素时 我们要控制 其它的因素一定 这就是控制变量法 由于探究的因素较多 我们的 时间也有限 所以各小组的同学只能就其中一个你比较感兴趣的问题 来进行探究 各小组讨论一下 我来分分组 同时请各小组组长来领 取实验报告单 把你们的设计方案写下来 画出实验的图例和实验表 格 生设计实验 师巡视 发现问题及时给与帮助 4 4 展示交流结果 展示交流结果 生 1