機械效率教案示例之一
詳細介紹:(一)教材:人教社九年義務教育初中物理第一冊(二)教學要求
(l)知道什么是有用功、額外功和總功。
(2)知道什么叫機械效率,知道計算公式。知道械效率總小于1。
(3)知道提高機械效率的意義和主要方法。
(三)教具
滑輪、鉤碼、線、彈簧秤、鐵架臺、刻度尺。
(四)教學過程
一、復習提問
1.功的原理是什么?
2.演示(按圖1裝置)并提問。
用圖1的滑輪來提升重5牛的物體,應用功的原理求在細繩端需要加多大的拉力?(動滑輪重忽略不計)
要求一名學生板演,其他學生在筆記本上演算,教師講評并給出正確解答。
二、進行新課
1.有用功、額外功和總功
(1)演示實驗
用彈簧秤勻速拉動繩端,使重物g升高。從彈簧秤讀出拉力f的值,用刻度尺測出重物提升的高度h和彈簧秤移動的距離s。以下邊講邊板書:
“實驗數值g=5牛,h=0.5米,f=3牛,s=1米。
彈簧秤的拉力(動力)對動滑輪做的功:w動=f·s=3牛×1米=3焦,
提高重物,動滑輪克服阻力做的功:w阻=g·h=5牛×0.5米=2.5焦”
(2)提問:由實驗可以看到w動>w阻,這是為什么?
學生回答,教師總結:前面研究簡單機械和功的原理時,我們沒有考慮摩擦,沒有考慮使用動滑輪提升重物時動滑輪本身重等因素,是理想情況。實際上,我們用動滑輪等簡單機械提升重物時,由于要克服摩擦以及不得不把動滑輪一起提升,這時我們用的力(動力)就比沒有摩擦時要大(該實驗中,理想情況下拉力是2.5牛,而實際的拉力是3牛)。做的功要比沒有摩擦時大一些(該實驗中,不考慮摩擦時動力做的功是2.5焦,而實際動力對滑輪做的功是3焦)。
(3)總結并邊講邊板書
①在用動滑輪提高重物的實驗中,用來提高物體的功對我們是有用的,是必須做的。
板書:“1.有用功(w有用):利用機械工作時對人們有用的功叫有用功”(注意,本節標題暫不出)
問:本實驗中的有用功是多少?答:w有=g·h=5牛×0.5米=2.5焦。
②本實驗中,用來克服摩擦做的功、把動滑輪提升0.5米做的功對我們沒有用,但又不得不做的功,這種功叫額外功。使用任何機械做額外功是不可避免的。
板書:“2.額外功(w額外):對人們沒有用,但又不得不做的功叫做額外功”
③本實驗中,有用功加額外功是總共做的功,叫總功。
板書:“3.總功(w總):有用功與額外功的總和叫總功”
問:本實驗中總功w總=?
答:w總=f·s=f·2h=3牛×1米=3焦。
問:本實驗中做的額外功是多少?
答:w額外=w總-w有用=3焦-2.5焦=0.5焦。
2.機械效率
問:根據以上實驗,你能算出有用功在總功中占的百分比嗎?
學生演算,答出計算過程和結果。
答:83.3%。
教師小結并板書:“4.機械效率:有用功跟總功的比值叫機械效率”
板書:補寫本節標題:“三、機械效率”
有用功總小于總功,所以機械效率總小于1”
教師指出:表示機械效率的字母的讀音。機械效率用百分數表示,沒有單位。
問:某起重機的機械效率是70,它表示什么意思?
答:使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是70,也可以說有用功在總功中占有70,另30%做的是額外功。
3.提高機械效率
閱讀課本提高機械效率一段,小結要點,指出采取減小額外功是提高機械效率的有效方法。