第十二章机械效率

12.3机械效率教学目标1、学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。（一）知识与技能1、理解有用功和总功。2、理解机械效率。（二）方法与过程2、通过探究，培养学生探究物理规律能力。（三）情感态度与价值1、在学生合作实验过程中，培养集体思考的团队精神。2、在学生交流与合作的过程中，形成互相尊重、探索真理的科学态度。3、养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。教学重点有用功和机械效率的概念是重点。教学难点机械效率的理解是难点。教学方法本节课内容为新授课。本节课采用以教师引导为主、探究为辅的综合启发式教学。教学步骤教具学具准备小车、长木板、木块、弹簧测力计、细线等。课时安排1课时。一、引入新课教师从讲桌下提起一桶水，让学生回答是否对水做了功、但在对水做功的过程中，也对桶做了功，而老师的本意是提水，也就是对水做功。对桶做的功无利用价值，却又不得不做的功。引入新课教学。找一找我们身边有哪些功是无利用价值、却又不得不做的功。二、新课教学1整体感知正确理解有用功、额外功和总功的含义是认识机械效率的关键，有用功是指有利用价值的功；额外功是指对人们既无利用价值而又不得不做的功；而总功是指人或其他动力对机械W有用，因而1001，只有在理想情况下，W额才等于零，才能有1，而在实际问题中，这是无法实现的。2教学互动 互动1：用桶从井中打水，对水做的功是_功，对桶做的功是_功，人对绳所做的功，由于摩擦等客观存在，因而额外功总不为零。实际利用机械做功时，总功应等于有用功跟额外功之和，即W总W有用W额外。由于实际情况下W额外总存在的，所以W总大于子所做的功是_功；如果桶掉到水井里，需要从进中将桶捞上来，那么对水做的功是_功，对桶所做的功是_功。例题：有用功跟总功的比值叫_，机械效率的计算公式是_。有用功总是_总功，所以机械效率总是小于_。如果总功是800J，有用功是600J，机械效率就是_。例题：起重机把质量为0.6t的重物匀速提升3m，而它的电动机所做的功为3.4104J。起重机的机械效率是多少？解：物体的重力 G =起重机所做的有用功 W有=起重机的电机所做的功是总功 W总=起重机的机械效率 =问题、起重机在哪些方面消耗了额外功？提高机械效率的方法:a、 。b、 。c、 。 互动2：机械效率明确：引导学生知道：使用机械做功，为了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，额外功是不可避免的。额外功是我们不需要的，它白白浪费能量，因而应尽量减小它。使用不同的机械来提起物体，我们希望做的额外功越少越好，或者说，有用功与总功接越近越好。不同机器这方面的差别，通常用有用功在总功中占的百分比来表示，叫机械效率 100，一台机器所做的有用功与总功越接近，这台机器的机械效率越高。由于使用机械时，额外功不可避免，故机械效率必然小于100。 互动3：明确：教师讲解题后，引导学生注意以下几个问题：(1)与W总W有用W额外经常联合使用。(2)动力作用点移动的距离(速度)与阻力作用点移动的距离(速度)之间有一定的联系。如使用滑轮组提升重物时，snh，v动nv物，n是承受动滑轮拉力的绳索的段数。(3)机械效率常用百分数表示，没有单位。(4)同一机械在不同的情况下使用时，其机械效率不一定相同。 互动4：提高机械效率的意义，提高效率的意义。明确：引导学生得出：可以减少能耗，降低生产成本。对于效率，引导学生进一步讨论，得出凡事都要讲究效率，提高工作、学习效率是整个社会进步发展的重要标志。 互动5：探究斜面的机械效率。明确：学生自行猜想，设计实验方案，分小组实验，结束后，交流得到结论。 互动6：举例说明，通过什么途径可以提高机械效率。明确：学生讨论后得出：A动滑轮、杠杆等机械的自重要减小；B减小摩擦等。3课堂练习(1)有用功跟总功的比值叫机械效率，其表达式为 。(2)用一定滑轮匀速提升重为190 N的物体。使其升高3 m，所用拉力为200 N，有用功等于570J，总功等于600J，定滑轮的机械效率为95。(3)用一个动滑轮把500N的重物匀速提高1m，所用的拉力F是300N，在此过程中的有用功、总功和动滑轮的机械效率分别为(B)A500J、300J、16.7 B500J、600J、83.3C300J、500J、83.3 D600J、500J、120(4)利用三种机械，分别把同一物体提高相同高度，若123，则下列关系正确的是 (B)AW总1W总2W总3 BW总1W总2W总3CW总1W总2W总3 D无法判断(5)下列关于机械效率的说法中，正确的是(D)A做功多的机械，机械效率一定高 B单位时间内做的功越多，机械效率越高C使用机械的目的是为了提高机械效率D使用任何机械，它的机械效率都小于14学习小结(1)内容总结这节课大家学习了机械效率，了解了在机械或人做功的过程中不可避免的要做额外功，即对人们无利用价值却又不得不做的功。实际用机械做功时，总功应等于有用功跟额外功之和，而由于100故机械效率一般总小于1。(2)方法归纳本节课运用探究学习的方法，我们应该从探究中发现科学，掌握科学，并将之应用于我们日常的生产生活。课堂小结：见下页三、布置作业1使用较轻的动滑轮比使用较重的滑轮提升重物时，为什么动力可少做一些功呢？能更少做些吗？2测定滑轮组的机械效率。四、板书设计第二节机械效率一、有用功：我们需要做的功额外功：对于额外负担不得不做的功总功有用功额外功二、机械效率1机械效率1、有用功的计算W 有用= G物h物体的_-N物体_-m有用功-J2、总功的计算W总= F s_-N绳子移动的距离-m_-JW总=_ + _3、额外功的计算W 额= G动h动滑轮的重力及其它-N动滑轮被提升的高度-m_-J概念：有用功跟总功的_ （比值 1 ，用百