《機(jī)械效率》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)江西省南豐縣太和中學(xué)周國豐【教學(xué)目標(biāo)】1 .通過實(shí)驗(yàn)探究知道動滑輪提升重物時，手拉繩做的 功與動滑輪對重物 做的功是不等的；2. 知道 W總、W有用、W額外的含義，并清楚他們之間的關(guān) 系；3. 知道什么叫機(jī)械效率及其計(jì)算方法，并利用上述實(shí)驗(yàn)探究的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)械效率，知道機(jī)械效率點(diǎn)小于1;4. 通過實(shí)驗(yàn)探究影響機(jī)械效率的因素，找出提高機(jī)械 效率的方法。【教學(xué)重點(diǎn)】通過實(shí)驗(yàn)探究知道機(jī)械效率的存在?！窘虒W(xué)過程】教師活動內(nèi)容、方式學(xué)生活動方式一、引入在使用簡單機(jī)械提升或移動物體時， 我們要對機(jī)械做功，機(jī)械又要對物體 做功，那么我們對機(jī)械做功和機(jī)械對 物體做功相等嗎？二、新課（一）活動：以

2、動滑輪為例，比較手 拉繩做的功與動滑輪對重物做的功。學(xué)生復(fù)習(xí)列舉出常用的簡單機(jī)械。學(xué)生設(shè)計(jì)方案并 指出測量功的步 驟。1 .設(shè)計(jì)方案：2. 需測量的物理量和使用工具:3. 實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)：A、測拉力時，應(yīng)勻速拉動彈簧秤。B、繩自由端的拉力方向以豎直向上為宜，若方向向下，操作、讀數(shù)均不方便。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格并得出結(jié)論。4.設(shè)計(jì)表格，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格。5.得出結(jié)論：手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功是（等或不等）的。（二）有用功、額外功、總功1.在上面的活動中，將鉤碼提升至一定的高度是我們的目的，所做的功叫做有用功，記作： W有用；在使用動滑輪提升重物時，需克服摩擦力作功，還要克服動滑

3、輪的重力做功，這部分功雖然并非我們所需要的，但又不得不做，我們將它們叫做額外功， 記作：W額外；如果把手的拉力（即動 力）對動滑輪做的功叫做總功，記作 W總，則總功應(yīng)等于有用功與額外功之和。即 W= W有用+ W額外。2.以撈水桶或用水桶打水為例說明有用功、額外功、總功。指出在撈水桶、用水桶打水、使用斜3.使用斜面時：將重物舉咼h所做面時的有用功、額的功Gh為有用功；使用斜面時，沿外功、總功。斜面的推（拉）力所做的功 Fs;服摩擦力所做的功為額外功。（三）機(jī)械效率1.定義：物理學(xué)中有用功與總功的比值叫機(jī)械效率。用 n表示。學(xué)生討論、總結(jié)。2.表達(dá)式：叫學(xué)生活動：計(jì)算不3.說明：同情況下動滑輪的

4、機(jī)械效率；實(shí)機(jī)械效率是有用功在總功中所占驗(yàn)、討論動滑輪的比例的多少，是一個比值，所以是一個無單位的物理量。因?yàn)閃有用總小于W總，所以機(jī)械效率小于1。機(jī)械效率與哪些 因素有關(guān)？如何 才能提高它的機(jī) 械效率？機(jī)械效率是描述機(jī)械性能優(yōu)劣的物理量，機(jī)械效率高的機(jī)械性能優(yōu)計(jì)算例題良。機(jī)械效率的高低與所使用的機(jī)械工作時是否省力、及省力多少無關(guān)；與機(jī)械工作時的快慢程度無關(guān)；與機(jī)械工作時所完成的功的數(shù)量多少也無關(guān).學(xué)生總結(jié)4.活動:（可就所學(xué)的幾種根據(jù)上述測量結(jié)果計(jì)算不同情況機(jī)械討論）下動滑輪的機(jī)械效率；課堂訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、討論動滑輪的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)？如何才能提咼匕的機(jī)械效率？5.例題：(1)用定滑輪緩慢提

5、升質(zhì)量為20kg的物體，所用拉力為220N,當(dāng)物體提 升2m時，求有用功、總功和動滑輪的 機(jī)械效率。(g=10N/kg)(2)由于在使用杠桿時的摩擦非常 小，故杠桿是一種機(jī)械效率非常咼的 簡單機(jī)械，若用一根機(jī)械效率為90%的杠桿將一個18 . 0kg的物體提升 50cm,需要做多少總功？( g=10N/kg )三、學(xué)生總結(jié)歸納；四、課堂訓(xùn)練?！菊n堂訓(xùn)練】1 .利用動滑輪提升物體，你能區(qū)別有用功和額外功嗎？2. 什么是機(jī)械效率？機(jī)械效率的大小可能大于1嗎？為 什么？3. 關(guān)于功、功率、機(jī)械效率，下列說法中正確的是（）A. 物體受力且運(yùn)動時，力對物體就做了功B. 功率大的機(jī)器做功一定多C. 功率大

6、的機(jī)器做功就快D. 做功快的機(jī)器其機(jī)械效率一定高4. 如圖所示的滑輪組，不計(jì)拉線質(zhì)量及滑輪轉(zhuǎn)動摩擦。重物G=200N每一個滑輪重25N。當(dāng)繩自由端拉力 F拉力為 N 時，恰能讓重物 G勻速上升。5. 動滑輪改為定滑輪使用，這樣一定（）A. 不能改變機(jī)械效率B. 提高了功率C. 改變了動力的方向D. 節(jié)省了力6 .斜面長5m高1m把重為5000N的物體勻速地推向斜 面頂端，若斜面是光滑的，則推力為 N;如果斜面不光滑，所用推力為1250N,則斜面的機(jī)械效率為 。7.通過測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，可得出下列各措 施中能提高機(jī)械效率的是（A. 增加動滑輪，減小拉力B. 減少提升重物重力，減小拉力C.

7、 減少提升高度，減少做功D. 增加提升重物重力，增大有用功&兩臺機(jī)械完成的有用功之比W: W= 4: 7,它們的機(jī)械效率分別為n = 60%, n = 75%，則兩臺機(jī)械所做總功之 比為（）A. 5: 7B. 7: 5C. 16: 35D. 35: 169.如圖所示用滑輪或滑輪組提起同一重物，其中機(jī)械 效率最高的是（）10 .滑輪組將重500N的物體，舉高80cm的過程中，機(jī) 械效率為80%，則此過程中有用功為 J，額外功為J若不計(jì)滑輪摩擦及拉線質(zhì)量的影響，則可知動滑輪重_N ,當(dāng)提升重物為400N時，滑輪組的機(jī)械效率為 。11.芳芳和蘭蘭運(yùn)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定了滑輪組 的機(jī)械效率，在全班

8、交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果時，老師提出：如果各組 所用滑輪和串繞繩子的方式不變，改變其它因素，是否會影 響它的機(jī)械效率呢？大家積極思考，提出了各種猜想，概括 起來有如下幾種：猜想1可能與勻速提升的速度大小有關(guān)；猜想2可能與被提升的鉤碼重有關(guān)；猜想3可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重都有關(guān)；猜想4可能與鉤碼被提升的高度有關(guān)。芳芳和蘭蘭分別根據(jù)各自的猜想進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)記錄 如下表。揑制因蕖7鉤碼重 (N)繩端拉 力機(jī)械 效率較小提升速度104279 4%較大提升速度104279.4探究結(jié)果芳芳的實(shí)臉記錄理量 控制因竇、鉤碼重 CN)繩諦拉 力(H)機(jī)械 效率大致相同的 提升速度104.2156,0探究菇果蘭蘭的實(shí)臉記錄(1) 請幫助蘭蘭完成表中的一項(xiàng)計(jì)算；(2) 請根據(jù)她倆的實(shí)驗(yàn)記錄，分別在表中寫出探究結(jié)果。(3)歸納她倆的實(shí)驗(yàn)探究，你所得的結(jié)論是：。12 .一保潔工人，要清洗一