DOC《第十一章 机械功与机械能》

第十一章 机械功与机械能 第3节 如何提高机械效率 西吉县袁河中学 王俣文 教学目标 【知识与技能】 1.

了解什么是有用功、额外功和总功. 2.理解什么是机械效率. 【过程与方法】 通过参与探究斜面机械效率的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案. 【情感、态度与价值观】 通过学习培养高效做事的思想和勇于探究事实求是的科学态度. 重难点 【重点】 1.理解机械效率. 2.探究滑轮组的机械效率. 【难点】 理解机械效率. 教学过程 知识点一 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. 演示1:(1)用手将一重物直接从低处匀速搬到高处. 演示2:利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处. 演示3:用动滑轮将该重物从低处匀速移到高处. 交流:这些实验中,如何测算人做功的多少? 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:教材图11-16(a)、11-16(b)中,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: 1.有用功(W有用):是我们需要的有价值的功. 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):动力对机械所做的功. 4.总功等于有用功与额外功之和,即W总=W有用+W额外. 知识点二 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)当你用滑轮提升一个重物时,你选择哪一种滑轮?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: 3.讨论: (1)机械效率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.例题: 如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与绳之间的摩擦及绳重.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? 知识点三 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: 讨论: (1)滑轮组工作时的有用功怎样计算?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,从而计算滑轮组工作时的机械效率,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. 学生实验: 实验结论: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? 课堂小结