三維目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
⑴知道有用功、額外功和總功的含義,以及它們之間的關(guān)系。
⑵理解機(jī)械效率,會(huì)用機(jī)械效率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算,會(huì)測(cè)算滑輪組的機(jī)械效率。
⑶知道機(jī)械效率總小于1,知道提高機(jī)械效率的方法和意義。
2.過(guò)程與方法
(1)根據(jù)生活事例認(rèn)識(shí)物理知識(shí),并運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題
(2)經(jīng)歷測(cè)算滑輪組機(jī)械效率的過(guò)程,學(xué)習(xí)測(cè)算簡(jiǎn)單機(jī)械效率的方法。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)學(xué)習(xí)“效率”的概念,增強(qiáng)節(jié)約意識(shí),提高對(duì)科學(xué)發(fā)展觀的認(rèn)識(shí)。
重點(diǎn): 1、機(jī)械效率的概念。
2、測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。
教學(xué)難點(diǎn): 1、分析有用功、額外功。
2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、歸納科學(xué)規(guī)律。
教學(xué)器材: 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材:兩個(gè)定滑輪、兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組、鐵架臺(tái)、彈簧測(cè)力計(jì)、若干個(gè)鉤碼、刻度尺。
教學(xué)方法: 討論、實(shí)驗(yàn)探究為主。
教學(xué)過(guò)程:
一、直接引入
現(xiàn)代社會(huì)是講求效率的節(jié)約型社會(huì),時(shí)時(shí)處處都要講究提高效率。我們使用機(jī)械也要講效率。那么,什么是機(jī)械效率呢?下面我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
二、新課教學(xué)
(一)什么是有用功與額外功
1、 “活動(dòng)1”分析有用功和額外功。
用多媒體展示滑輪組提升重物和挖掘機(jī)挖掘泥土的場(chǎng)景,讓學(xué)生如同身臨其境。并引導(dǎo)學(xué)生回答下列問(wèn)題:
⑴在這兩個(gè)情景中,力對(duì)哪些物體做了功?
⑵哪些功是我們?yōu)榱诉_(dá)到特定目的必須要做的功?
⑶哪些功是我們不需要但又不得不做的功?
學(xué)生經(jīng)過(guò)思考、討論,可以答出:
⑴對(duì)于教材圖13-16a,拉力對(duì)滑輪組做功時(shí),拉力對(duì)重物、動(dòng)滑輪、繩子以及克服各部分之間的摩擦力都做了功;其中,提升重物做的功是我們需要的功,對(duì)動(dòng)滑輪、繩子以及克服摩擦所做的功是我們不需要但又不得不做的功。
⑵對(duì)于教材圖13-16b:挖掘機(jī)對(duì)泥土、挖斗以及克服各部件之間的摩擦力都做了功;其中,提升泥土所做的功是我們需要的功,對(duì)挖斗以及克服摩擦所做的功是我們不需要但又不得不做的功。
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,教師給出提升物體時(shí),“有用功”、“額外功”及“總功”的含義:
有用功(W有用):克服物體的重力所做的功。
額外功(W額外):克服機(jī)械自身的重力和摩擦力所做的功。
總功(W總):有用功和額外功的總和,即W總=W有用+W額外。
然后向?qū)W生指出:在實(shí)際用機(jī)械做功時(shí),總功也等于動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功。
為了檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,可讓學(xué)生分析下列情況中的有用功、額外功、總功,并說(shuō)明這樣分析的理由:
⑴用桶從井中提水。(答:目的是把水提上來(lái),所以提升水做的功是有用功,對(duì)水桶做的功是額外功,對(duì)水和水桶做的功是總功。)
⑵桶掉到井里,把桶從井中撈起。(答:目的是把水桶撈上來(lái),所以對(duì)水桶做的功是有用功,對(duì)水做的功是額外功,對(duì)水桶和水做的功是總功。)
⑶用水桶把水提到樓上去。(答:目的是把水提到樓上,所以對(duì)水做的功是有用功,對(duì)水桶和人所做的功是額外功,對(duì)水、水桶和人做的功是總功。)
1、提出問(wèn)題:功的原理告訴我們:使用機(jī)械不能省功。那么使用機(jī)械時(shí)所做的功是否百分之百都是我們需要的呢?
2、有用功、額外功、總功的概念。
有用功:把完成某項(xiàng)任務(wù)時(shí)有實(shí)用價(jià)值的功,叫做有用功。
額外功:把無(wú)實(shí)用價(jià)值而又不得不做的功,叫做額外功。
總功:有用功和額外功之和是總功。
3、做課文第46頁(yè)“活動(dòng)1”分析有用功和額外功。
教師提出一些問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生分析、討論與交流。
(1)分析圖12-12(a)中哪些功是我們需要的?哪些是我們不得不額外做的功?
①觀察課文圖12-12(a):為了省力,人們用滑輪組將重為80N的重物提起1m。
②問(wèn)題:用滑輪組提起重物的目的是什么?拉力所提升是否只有重物?
③哪些功是有用功?哪些功有額外功?
(2)分析圖12-12(b)中哪些功是我們需要的?哪些是我們不得不額外做的功?
①觀察課文圖12-12(b):為了省力,利用挖掘機(jī)挖掘、搬運(yùn)泥土。
②問(wèn)題:挖掘機(jī)工作時(shí)除了挖掘、搬運(yùn)泥土做功外,還做了哪些功?
③哪些是有用功?哪些是額外功?
4、老師小結(jié):從以上分析我們看到:使用機(jī)械時(shí)所做的功不可能百分之百都是有實(shí)用價(jià)值的功,無(wú)實(shí)用價(jià)值而又不得不做的功總是存在的。
問(wèn)題:使用機(jī)械做功時(shí),是有用功多些好?還是額外功多些好?
(二)什么是機(jī)械效率
1、教師:人們使用各種機(jī)械時(shí),總希望額外功做得少些,即有用功在總功中所占的份額大些,有用功在總功中所占的份額比例,在物理學(xué)中用機(jī)械效率來(lái)表示,各種機(jī)械的機(jī)械效率越高,所做的有用功越接近總功,能量浪費(fèi)就越少。
其實(shí)在我們的學(xué)習(xí)、生活、工作等方方面面都要注意提高效率,這樣有利于提高學(xué)習(xí)成績(jī)、生活質(zhì)量、工作成就。
2、機(jī)械效率用希臘字母表示。η=(W有用/W總)×100?
3、思考:任何機(jī)械效率總小于1,這是為什么?
由于使用機(jī)械時(shí)總會(huì)不得不做一些額外功,所以機(jī)械效率必然小于1。
(三)測(cè)算滑輪組的機(jī)械效率
1、根據(jù)課文第47頁(yè)圖12-14選取器材:兩個(gè)定滑輪、兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組、鐵架臺(tái)、彈簧測(cè)力計(jì)、若干個(gè)鉤碼、刻度尺。
2、根據(jù)“活動(dòng)1”對(duì)“用滑輪組提起重物”的事例分析結(jié)果,思考測(cè)算滑輪組機(jī)械效率,需要測(cè)量哪些物理量?怎樣測(cè)量?
3、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格。
4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
在教師指導(dǎo)下學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),各實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分工協(xié)作,用不同質(zhì)量的鉤碼進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn),每組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行兩次。
5、分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論:
根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),計(jì)算各次實(shí)驗(yàn)中的有用功、總功和機(jī)械效率。比較滑輪組提升不同的重物時(shí)機(jī)械效率是否相同?
結(jié)論:同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率越高。
6、問(wèn)題:為什么同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的機(jī)械效率就越高?
討論:滑輪組提起不同重物時(shí),隨重物上升的動(dòng)滑輪的重不變,提升同樣的高度,克服動(dòng)滑輪做的額外功不變,而有用功則隨提起的重物重量增加,所占的份額就相對(duì)增大,有用功所占的份額越大,滑輪組的機(jī)械效率就越高。
7、讓學(xué)生提出猜想,同一滑輪組的機(jī)械效率除了跟提起的物重有關(guān)外,還可能與什么因素有關(guān)?
三、課堂小結(jié):
請(qǐng)學(xué)生回答問(wèn)題:
1、為什么要引入機(jī)械效率?怎樣表示機(jī)械效率?
2、做過(guò)“測(cè)算滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)后,你認(rèn)為提高滑輪組機(jī)械效率有哪些可行的措施?
四、課堂練習(xí)
1、在物理學(xué)中,把完成某項(xiàng)任務(wù)時(shí)有 的功,叫做有用功;把
的功,叫做額外功。 叫做總功。
2、同學(xué)們?cè)谔骄俊坝绊懟喗M機(jī)械效率高低的因素”時(shí),提出了下列假設(shè):
(1)滑輪組機(jī)械效率可能與滑輪組重有關(guān)。
(2)滑輪組機(jī)械高低可能與被提升物重有關(guān)。
(3)滑輪組機(jī)械效率可能與物體提升高度有關(guān)。
(4)滑輪組機(jī)械效率高低可能與承重繩子段數(shù)有關(guān)。
然后一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的兩個(gè)滑輪組,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)證明提出的假設(shè),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的假設(shè)是( )
A、(1) B 、(2) C 、(3) D、。4)
五、布置作業(yè):
課文第48頁(yè)自我評(píng)價(jià)與作業(yè)第1、2、3、4題。
板書(shū)設(shè)計(jì):
13.3 如何提高滑輪組的機(jī)械效率
一、什么是有用功、額外功
有用功:把完成某項(xiàng)任務(wù)時(shí)有實(shí)用價(jià)值的功,叫做有用功。
額外功:把無(wú)實(shí)用價(jià)值而又不得不做的功,叫做額外功。
總功:有用功和額外功之和是總功。
二、什么是機(jī)械效率
1、概念:有用功占總功的比例。
2、公式:η=(W有用/W總)×100?
三、如何提高滑輪組的機(jī)械效率
1、減小動(dòng)滑輪的重。
2、增加物重。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chusan/53892.html
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