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文檔簡介
1、13.3如何提高機械效率教案3.3如何提高機械效率教案三維教學(xué)目標(biāo):知識與技能知道有用功、額外功和總功的含義,以及它們之間的 關(guān)系。理解機械效率,會用機械效率的公式進行簡單的計 算,會測算滑輪組的機械效率。知道機械效率總小于 1,知道提高機械效率的方法和 意義。.過程與方法根據(jù)生活事例認識物理知識,并運用物理知識解決實際 問題經(jīng)歷測算滑輪組機械效率的過程,學(xué)習(xí)測算簡單機械效 率的方法。.情感態(tài)度與價值觀通過學(xué)習(xí)“效率”的概念,增強節(jié)約意識,提高對科學(xué) 發(fā)展觀的認識。教學(xué)重點:機械效率的概念。測滑輪組的機械效率。教學(xué)難點:分析有用功、額外功。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析、歸納科學(xué)規(guī)律。教學(xué)器材:學(xué)生分組實驗
2、器材:兩個定滑輪、兩個動滑輪組成的滑 輪組、鐵架臺、彈簧測力計、若干個鉤碼、刻度尺。教學(xué)方法:討論、實驗探究為主。教學(xué)過程:一、直接引入現(xiàn)代社會是講求效率的節(jié)約型社會,時時處處都要講究 提高效率。我們使用機械也要講效率。那么,什么是機械效 率呢?下面我們就來研究這個問題。二、新課教學(xué)什么是有用功與額外功“活動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挖掘泥土的場 景,讓學(xué)生如同身臨其境。并引導(dǎo)學(xué)生回答下列問題:在這兩個情景中,力對哪些物體做了功?哪些功是我們?yōu)榱诉_到特定目的必須要做的功?哪些功是我們不需要但又不得不做的功?學(xué)生經(jīng)過思考、討論,可以答出:對于教材圖13-16a ,
3、拉力對滑輪組做功時, 拉力對重 物、動滑輪、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,對動滑輪、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。對于教材圖13-16b :挖掘機對泥土、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,“有用功”、 “額外功”及“總功”的含義:有用功:克服物體的重力所做的功。額外功:克服機械自身的重力和摩擦力所做的功。總功:有用功和額外功的總和,即總二有用+額外。然后向?qū)W生指出:在實際用機械
4、做功時,總功也等于動 力對機械做的功。為了檢驗學(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,并說明這樣分析的理由:用桶從井中提水。桶掉到井里,把桶從井中撈起。用水桶把水提到樓上去。1、提出問題:功的原理告訴我們:使用機械不能省功。那么使用機械時所做的功是否 百分之百都是我們需要的呢?有用功、額外功、總功的概念。有用功:把完成某項任務(wù)時有實用價值的功,叫做有用功。額外功:把無實用價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。做課文第46頁“活動1 ”分析有用功和額外功。教師提出一些問題,引導(dǎo)學(xué)生分析、討論與交流。分析圖1212中哪些功是我們需要的?哪些是我們不 得不
5、額外做的功? 觀察課文圖12 12 :為了省力,人們用滑輪組將重為 80N的重物提起1。 問題: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? 哪些功是有用功?哪些功有額外功?分析圖12 12中哪些功是我們需要的?哪些是我們不 得不額外做的功? 觀察課文圖12 12 :為了省力,利用挖掘機挖掘、搬 運泥土。 問題:挖掘機工作時除了挖掘、搬運泥土做功外,還 做了哪些功? 哪些是有用功?哪些是額外功?老師小結(jié):從以上分析我們看到:使用機械時所做的功 不可能百分之百都是有實用價值的功,無實用價值而又不得 不做的功總是存在的。問題:使用機械做功時,是有用功多些好?還是額外功 多些好?什么是機械
6、效率教師:人們使用各種機械時,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)中用機械效率來表示,各種機械的機械 效率越高,所做的有用功越接近總功,能量浪費就越少。其實在我們的學(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、生活質(zhì)量、工作成就。機械效率用希臘字母表示。n =x 100 %思考:任何機械效率總小于 1,這是為什么?由于使用機械時總會不得不做一些額外功,所以機械效 率必然小于1。測算滑輪組的機械效率根據(jù)課文第47頁圖12- 14選取器材:兩個定滑輪、兩 個動滑輪組成的滑輪組、 鐵架臺、彈簧測力計、若干個鉤碼、 刻
7、度尺。根據(jù)“活動1”對“用滑輪組提起重物”的事例分析結(jié) 果,思考測算滑輪組機械效率,需要測量哪些物理量?怎樣 測量?引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計記錄表格。進行實驗。在教師指導(dǎo)下學(xué)生分組進行實驗,各實驗小組同學(xué)分工 協(xié)作,用不同質(zhì)量的鉤碼進行兩組實驗,每組實驗進行兩次。分析、處理實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論:根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù),計算各次實驗中的有用功、總功 和機械效率。比較滑輪組提升不同的重物時機械效率是否相 同?結(jié)論:同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的機械效 率越高。問題:為什么同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的 機械效率就越高?討論:滑輪組提起不同重物時,隨重物上升的動滑輪的 重不變,提升同樣的高度,克服動滑輪做
8、的額外功不變,而 有用功則隨提起的重物重量增加,所占的份額就相對增大, 有用功所占的份額越大,滑輪組的機械效率就越高。讓學(xué)生提出猜想,同一滑輪組的機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):請學(xué)生回答問題:為什么要引入機械效率?怎樣表示機械效率?做過“測算滑輪組機械效率”的實驗后,你認為提高滑輪組機械效率有哪些可行的措施?四、課堂練習(xí)在物理學(xué)中,把完成某項任務(wù)時有的功,叫做有用功;把的功,叫做額外功。叫做總功。同學(xué)們在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時, 提出了下列假設(shè):滑輪組機械效率可能與滑輪組重有關(guān)?;喗M機械高低可能與被提升物重有關(guān)?;喗M機械效率可能與物體提升高度有關(guān)?;喗M機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)計了如圖所示的兩個滑輪組,進行對比 實驗來證明提出的假設(shè),則該實驗驗證的假設(shè)是AB 、c 、D、五、布置作業(yè):課文第48頁自我評價與作業(yè)第 1、2、3、4題。 板書設(shè)計:3.3如何提高滑輪組的機械效率一、什么是有用功、額外功
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