測(cè)滑輪組的機(jī)械效率

1、測(cè)滑輪組的機(jī)械效率、本課教學(xué)目標(biāo)A1能講出測(cè)滑輪組的機(jī)械效率裝置的結(jié)構(gòu)名稱(chēng)"2能指岀動(dòng)滑輪和貨物由幾段霾子承擔(dān).B （理解）1使用灣輪組提升重物實(shí)際用力比理論計(jì)算増大的原因口2使用滑輪祖提升重物產(chǎn)生輙外功的原因.3 在遐孑伸長(zhǎng)不計(jì)的惰況下，弾贊秤拉動(dòng)滑輪組繩子自由端的距離E s 與貨 物上升的高度（h ）和動(dòng)滑輪曲幾£ n '段繩子承擔(dān)的關(guān)系是喪二nh.C 1應(yīng)用）i會(huì)報(bào)據(jù)要求穿裝滑輪姐.2 .會(huì)應(yīng)用Wh F $討賞在使用潸輪俎過(guò)程中的有用功和總功 %W3會(huì)應(yīng)用神邕進(jìn)行計(jì)算.4會(huì)設(shè)計(jì)制作記錄實(shí)驗(yàn)有關(guān)數(shù)據(jù)和得岀實(shí)驗(yàn)結(jié)論的表榕.二、教材三、教學(xué)過(guò)程課堂結(jié)構(gòu)：先采用教師問(wèn)

2、，學(xué)生答的方式幫助學(xué)生回憶與本節(jié)課有關(guān) 的物理知識(shí)，同時(shí)指出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。 再由學(xué)生自己動(dòng)手完成 實(shí)驗(yàn)。教師：這節(jié)課要請(qǐng)同學(xué)們自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)一一測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。 課后交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)所需要的器材已放在要每個(gè)同學(xué)的桌子上， 等一下 要請(qǐng)大家先給它組裝成這個(gè)樣子（出示如圖甲的裝置），和這個(gè)樣子（出 示如圖乙的裝置）。這里鉤碼代表重物，為了做好這次實(shí)驗(yàn)，個(gè)問(wèn)題請(qǐng)同 學(xué)們考慮一下。（推出圖甲裝置，拉動(dòng)繩子自由端，鉤碼與動(dòng)滑輪一盧升高）問(wèn)：“這個(gè)滑輪組中哪一個(gè)是定滑輪，哪一個(gè)是動(dòng)滑輪？”答：“軸固定不動(dòng)的是定滑輪，和重物一起移動(dòng)的是動(dòng)滑輪。”問(wèn)：“動(dòng)滑輪和重物是由幾段繩承擔(dān)的呢？”答：“三

3、段?！眴?wèn)：“要將重物提高8厘米，繩子的自由端要移動(dòng)幾厘米？”答：“二十四厘米?！眴?wèn)：“如果要將重物提高h(yuǎn)厘米，那么繩子的自由端要移動(dòng)多少？”答：“ 3h厘米?！睅煟簩?duì)！這個(gè)問(wèn)題我們?cè)诠Φ脑碚n中講過(guò)。如果動(dòng)滑輪由n段繩子承擔(dān)，當(dāng)重物升高h(yuǎn)時(shí)，滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離（板書(shū)）。 為驗(yàn)證這個(gè)緒論，等一下實(shí)驗(yàn)時(shí)大家可以具體測(cè)量一下。不過(guò)有個(gè)條件， 就是繩子的伸長(zhǎng)忽略不計(jì)。問(wèn)：（教師指著圖甲裝置）：“兩個(gè)鉤碼代表重物，每個(gè)的質(zhì)量是 100克。根據(jù)G = mg,知道兩個(gè)鉤碼的重量是1.96牛頓。現(xiàn)在利用滑輪 組來(lái)提升重物，在這個(gè)滑輪組繩子的自由端至少要施加多大的拉力 （略停 一下）？是不是三段繩子各承

4、擔(dān)鉤碼重量的三分之一，即0.65牛頓（略停一下）？還是要大于0.65牛頓？原因在哪里（讓學(xué)生討論片刻）？ ”答：“要比0.65牛頓大，因?yàn)榛営兄亓浚瑫r(shí)，在拉動(dòng)繩子過(guò)程 中存在著摩擦力?！睅煟骸皩?duì)！要大于0.65牛頓。不過(guò)大家要搞清楚，這里 滑輪有重量, 主要是動(dòng)滑輪的重量在起作用,定滑輪的重量不起作用,原因請(qǐng)大家自己想一下。至于摩擦力的影響主要是滑輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中滑輪與軸之間的摩擦 在起作用?！眴?wèn)：“那么要將這兩個(gè)鉤碼勻速提升， 滑輪組繩子自由端究竟要施加 多大的拉力。你怎樣才能知道？”答：“可以根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)知道?！苯處煆?qiáng)調(diào)指出：在拉動(dòng)彈簧秤的過(guò)程中，必須做到勻速上升，或者盡 可能地勻速

5、上升。否則彈簧秤的讀數(shù)變化范圍比較大， 很難確定具體拉力 的大小。同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中可以體會(huì)一下。（至于加速或減速上升，即使讀得出讀數(shù)也不對(duì)的道理此處不提）問(wèn)：“要測(cè)滑輪組的機(jī)械效率，大家先回憶一下上節(jié)課的內(nèi)容，怎樣 才能知道機(jī)械效率？”-合： T= 一問(wèn)：“那么這個(gè)滑輪組，怎么知道有用功的大小呢？”答：“鉤碼的重量乘鉤碼向上移動(dòng)的高度，就可得到有用功（肯定學(xué)生的回答，并在黑板上板書(shū)）鉤碼的重量鉤碼上升咼度有用功（牛頓）（米）（焦耳）問(wèn)：“鉤碼上升的高度怎么知道？”答：“在裝置允許范圍內(nèi)，可以任意確定?！眴?wèn)：“怎么知道總功？”答：“用彈簧秤鉤住的自由端豎直往上（勻速）拉彈簧秤時(shí)，彈簧秤 的讀數(shù)

6、就是拉力大?。辉儆每潭瘸吡砍鱿鄳?yīng)的彈簧秤經(jīng)過(guò)的距離， 然后將 兩者相乘便可得到總功。（重復(fù)學(xué)生回答，并在黑板上板書(shū)：）彈簧秤讀數(shù)彈簧秤移動(dòng)距離總功牛頓）（米）（焦耳）問(wèn)：“知道了總功，有用功后，就能知道額外功嗎？使用滑輪組產(chǎn)生 額外功的原因是什么？”答：“ W額外=W總一 W有用。產(chǎn)生額外功的原因是：要克服額外阻力做功，如克服動(dòng)滑輪的重量, 摩擦力。小結(jié)：同學(xué)們回答得很好，要知道滑輪組的機(jī)械效率，就得知道有用 功和總功。而有功和總功都是由力和沿在力的方向上經(jīng)過(guò)的距離決定。因此，我們?cè)谟涗泴?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)都要考慮到這兩項(xiàng)， 表格的設(shè)計(jì)可以參照黑板 上的板書(shū)考慮，當(dāng)然，還要加上最重要的一項(xiàng)（板書(shū)）。在記

7、錄測(cè)量結(jié)果 時(shí)，不要忘了在數(shù)值后面寫(xiě)出單位。在大家動(dòng)手實(shí)驗(yàn)以前，再請(qǐng)同學(xué)們注意一下滑輪的穿法。大家看我將 繩子的穿法操作一遍。（邊講邊操作：“先把定滑輪掛在鐵架臺(tái)橫臂上， 然后把細(xì)繩的一端拴在動(dòng)滑輪的掛鉤上， 為了穿繩方便，可在動(dòng)滑輪一端 的掛鉤上先鉤上鉤碼，再對(duì)照?qǐng)D將細(xì)繩穿過(guò)定滑輪、 動(dòng)滑輪，最后把細(xì)繩 的另一端拴在彈簧秤的秤鉤上?？傊诖┗喗M繩子時(shí)先將一端固定，另 一端照?qǐng)D穿就行了。”）最后還要注意一點(diǎn)：向上拉彈簧秤時(shí)，要豎直向上，不要斜向上拉, 否則彈簧秤的讀數(shù)要增大。下面開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。（在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師巡視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)指導(dǎo)解決）三、課堂討論練習(xí)（學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成后，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所暴露

8、的問(wèn)題作一個(gè)簡(jiǎn)單小結(jié)， 表 揚(yáng)完成實(shí)驗(yàn)好的同學(xué)，指出實(shí)驗(yàn)中需要改進(jìn)的一些問(wèn)題）問(wèn)：1 .重物上升的高度不同對(duì)滑輪組的機(jī)械效率有否影響？為什么？2.剛才測(cè)定的兩個(gè)不同裝置的機(jī)械效率相不相同， 為什么會(huì)不相同?3.怎樣提高滑輪組的機(jī)械效率?四、附實(shí)驗(yàn)記錄:實(shí)驗(yàn)裝置甲乙實(shí)驗(yàn)次數(shù)123平均值123平均值鉤碼的重量（牛頓）1.961.961.961.961.961.96鉤碼上升高度（米）0.0800.1000.1500.0600.0800.110有用功（焦耳）0.1570.1960.2940.1180.1570.216彈簧秤讀數(shù)（牛頓）0.970.970.970.660.660.66彈簧秤移動(dòng)距離（米）0.2400.3000.4500.3000.4000.550總功（焦耳）0.2330.2910.4370.1980.2640.363機(jī)械效率67.4%67.4%67.3%67.4%59.6%5