八年级物理下册 9.5 探究—使用机械能省功吗教案 北师大版

1 五 探究五 探究 使用机械能省功吗 使用机械能省功吗 一 教具 滑轮 钩码 线 弹簧秤 铁架台 刻度尺 二 教学过程 一 引入新课 1 提问 功的原理是什么 2 演示 按图 1 装置 并提问 用图 1 的滑轮来提升重 5N 的物体 理论上在细绳端需要加多大的拉力 要求一名学生板演 省一 半力 应为 2 5N 问 实际上 2 5 行不行 为什么 问 怎样能知道 实际是多大 实验测量 实践是检查真理的唯一标准 肯定实际上 2 5 问 实际使用动滑轮提升重物时 人所做的功与直接提升重物所做的功相比较 大小如何 这与功 的原理是否矛盾 不矛盾 功的原理说使用机械不省功 问 我们希望上述两个功越接近越好还是差距越大越好 引入新课 二 进行新课 1 有用功 额外功和总功 1 演示实验 用弹簧秤匀速拉动绳端 使重物G升高 从弹簧秤读出拉力F的值 用刻度尺测出 重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离 s 以下边讲边板书 2 实验数值G 5N h 0 5m F 3N s 1m 弹簧秤的拉力 动力 对动滑轮做的功 W F s 3N 1m 3J 直接用手提高重物同样的高度需要做的 W G h 5N 0 5m 2 5J 2 提问 由实验可以看到W W 这是为什么 学生回答 教师总结 实际上 我们用动滑轮等简单机械提升重物时 由于要克服摩擦以及不得不 把动滑轮一起提升 这时我们用的力 动力 就比重物重力的一半还要大 该实验中 理想情况下拉力 是 2 5N 而实际的拉力是 3N 做的功要比直接提升重物所做的功大一些 该实验中 直接提升重物所 做的功是 2 5J 而实际动力对滑轮做的功是 3J 3 总结并边讲边板书 在用动 滑轮提高重物的实验中 用来提高 物体的功对我们是有用的 是必须做的 板书 1 有用功 W有用 利用机械工作时对人们有用的功叫有用功 注意 本节标题暂不出 问 本实验中的有用功是多少 答 W有用 G h 5N 0 5m 2 5J 本实验中 用来克服摩擦及把动滑轮和绳子提升做的功对我们没有用 但又不得不做的功 这种 功叫额外功 使用任何实际机械做额外功是不可避免的 板书 2 额外功 W额外 对人们没有用 但又不得不做的功叫做额外功 有用功加额外功是动力对机械总共做的功 叫总功 板书 3 总功 W总 有用功与额外功的总和叫总功 问 本实验中总功W总 答 W总 F s F 2h 3N 1m 3J 问 本实验中做的额外功是多少 答 W额外 W总 W有用 3J 2 5J 0 5J 2 机械效率 3 问 根据以上实验 你能算出有用功在总功中占的百分比吗 学生演算 答出计算过程和结果 答 83 3 教师小结并板书 4 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 板书 补写本节标题 三 机械效率 有用功总小于总功 所以机械效率总小于 1 教师指出 表示机械效率的字母的读音 机械效率一般用百分数表示 没有单位 问 某起重机的机械效率是 70 它表示什么意思 答 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是 70 也可以说有用功在总功中占有 70 另 30 做的是额外功 3 提高机械效率的意义及方法举例 阅读课本提高机械效率一段 小结要点 指出采取减小额外功所占比重是提高机械效率的有效方 法 三 巩固练习 例题 用图 2 所示滑轮组把重 600N 的货物匀速提高 2m 所用的拉力是 375N 求总功 有用功和这 个滑轮组的机械效率 要求学生板演 教师讲评 教师小结 解答这类问题首先要认真审题 弄清已知条件 其次要注意 用滑轮组提起货物的高度 与人把绳子末端拉下的距离之间的关系 还要分清总功和有用功 总功是人利用滑轮组提升货物时总共 4 做的功 也就是人拉绳子的力做的功 或说动力对滑轮组做的功 即如果不用机械直接把重物提升相同 高度所做的功 计算时 功 W总 拉力 F 绳端所通过的距离 s 有用功是指滑轮组克服货物 所受重力竖直升高所做的功 计算时 有用功 W有用 F s 因为货物匀速上升 所以滑轮组对货物 拉力的大小等于货物重 即F G 货物提升的高度 s 用字母h表示 要与动力通