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11.5机械效率教学目标【知识与技能】1.知道有用功、额外功和总功的含义,以及它们之间的关系。2.理解机械效率,会用机械效率的公式进行简单的计算。3.会测算滑轮组的机械效率。4.知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义。【过程与方法】  通过实验和分析,理解功和机械效率及影响机械效率的各种因素,并且最终能够从理论走向生活和生产。  【情感态度与价值观】 通过实验培养学生合作的团队精神、实事求是的科学态度以及理论实践相结合,主动探究寻求真理的科学精神。教学重难点【教学重点】有用功、额外功、总功及机械效率。【教学难点】同一机械的效率是可变的。教学过程一、导入新课现代社会是讲求效率的节约型社会,时时处处都要讲究提高效率,使用机械也要讲效率。那么,什么是机械效率呢?下面我们就来研究这个问题。二、新课教学(一)有用功、额外功和总功日常生活中,人们搬移物体,不是将物体平移到另一个地方,就是将物体从低处搬到高处(或从高处搬到低处)。课件展示有关生活、生产中搬移物体的片段,引导学生观察。搬移物体过程中,可以用手直接搬,还可以利用机械。演示:(1)用手将一重物直接从低处匀速搬到高处。(2)利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处。(3)用动滑轮将该重物从低处匀速搬到高处。交流:这些实验中,如何测算人做功的多少?测算:测出上述实验中人所做的功。分析:利用机械时,所做的功为何多一些?讨论:哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功?哪些功是我们不需要但又不得不做的功?学生经过思考、讨论,可以作答。分析:哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功?哪些功是我们不需要但又不得不做的功?在学生回答的基础上,指出“有用功”“额外功”及“总功”的含义。-4- 1.有用功(W有用):为达到目的人们需要且必须做的功。2.额外功(W额外):对人们既无利用价值又不得不做的功。3.总功(W总):动力所做的功。4.总功等于有用功和额外功的总和,即W总=W有用+W额外。典例解读 李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁,她在把水从井底提上来的过程中,下列关于做功的说法中正确的是(  )A.对桶所做的功是有用功B.对水所做的功是额外功C.对水所做的功是有用功D.对水所做的功是总功【解析】由题意可知,该同学的目的是把水提上来,所以对水所做的功是有用功;在提水的过程中,也要对桶和绳做功,这部分功是额外功。该同学对水、桶和绳做功的总和是总功。【答案】C(二)什么是机械效率讨论:(1)当你用水桶提水时,有两只大小相同的水桶可供选择,一只是轻质塑料桶,另一只是厚铁皮桶,你选择哪一只水桶?为什么?(2)当你用动滑轮提升重物时,你希望选用什么样的滑轮?为什么?至此,引导学生自己总结出机械效率的定义和公式。1.机械效率的定义:有用功与总功的比值。2.公式:η=×100%3.讨论(1)机械效率的高低表示的物理意义是什么?(2)机械效率的单位是什么?(3)为什么机械效率总小于1?能不能等于1?(4)如何提高机械效率?4.练习如左下图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。如果工人将绳子匀速向上拉了6m,则泥桶上升了多少?滑轮组的机械效率是多少?典例解读 如右上图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m,物体被提高的距离h=2m,求:(1)拉力所做的有用功;(2)拉力所做的总功W总;(3)该滑轮组的机械效率η。【解析】关于滑轮组的机械效率,一般用有用功W有用=Gh,总功W总=Fs求解,另外s=-4- nh(n为滑轮组承担物重的绳子股数)。【答案】(1)W有用=240J;(2)W总=Fs=320J;(3)η=×100%=75%。(三)测算滑轮组的机械效率实验目的:测算滑轮组的机械效率。实验原理:η=×100%讨论:(1)滑轮组工作中的有用功怎样计算?需要测量哪些物理量?(2)滑轮组的额外功是怎样产生的,是否便于测量?(3)有其他简便的方法测算总功吗?需要测量哪些物理量?(4)为了求出滑轮组的有用功和总功,进而测出滑轮组的机械效率,除滑轮组外,实验中还需要哪些测量器材?注意事项:(1)钩码上升的高度h,可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出,以钩码的下端为标准读数。(2)拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧不要和外壳摩擦。(3)测量细绳自由端通过的距离s时,可事先在细绳自由端上作一标记,再拉弹簧测力计,用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量出细绳标记移动的距离,就是细绳自由端通过的距离s。实验结果:同一个滑轮组,在提升不同的重物时,其机械效率是不同的。思考:还有什么因素会影响滑轮组的机械效率?为什么?典例解读 在做“测滑轮组机械效率”的实验中,小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮重都相同,不计摩擦和绳重)。(1)对于甲图所示的滑轮组,如果没有刻度尺,只要测出钩码重G,然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,从弹簧测力计上读出拉力值F,即可算出该滑轮组的机械效率η=______。(2)比较甲、乙两滑轮组的机械效率,可知η甲______(填“>”“ (3)在乙滑轮组中,增加钩码,再重复前面的操作,算出滑轮组的机械效率,跟原来的机械效率相比较[课堂小结]1.有用功、额外功和总功的含义,以及它们之间的关系。2.机械效率的含义。3.机械效率总小于1。4.提高机械效率的方法。板书设计11.5机械效率一、功1.有用功2.额外功3.总共二、机械效率1.定义:2.意义:三、机械效率的计算-4- 查看更多

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