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文档简介
1、机械效率教学目标三维目标要求一、知识与技能1. 理解有用功、额外功和总功的含义。2. 理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算。3. 知道提高机械效率的意义和主要方法。二、过程与方法经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率;通过讨论,了解如何提高机械效率。三、情感态度与价值观关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。教学重点和难点一、教学重点1. 知道有用功、额外功、总功的含义,指出它们之间的关系。2. 能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功。3. 理解机械效率的概念,知道机械效率小于1 及没有单位的原因。n=X100%4. 会利用公式叫进行有关计算。二、教
2、学难点分析影响机械效率大小的因素,掌握提高机械效率的方法。教学过程情景导入小明家最近买了一处新楼房,家在三楼。现需把装修用材料运到三楼。请学生发表自己的见解,提出各种方案。并对各个方案进行讨论,比较优缺点。教学活动一、有用功和额外功阅读教材 P86,观察:做功的不同办法。如图11-4-2。要把重 100N 的沙子运上三楼。图 11-4-2 中画了三种办法。 哪种办法最好,哪种办法最 不好?(1)人做功=对沙子做功+对桶做功+克服自重做功。(2)人做功=对沙子做功+对桶做功+对动滑轮做功。(3)人做功=对沙子做功+对口袋做功+对动滑轮做功。2(1) 在把沙子从一楼运上三楼的过程中,每种方法中各对
3、哪些物体做了功?(2) 无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功?(3) 在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么?从而引出有用功、额外功和总功的概念。(1) 无论采取哪种办法都必须做的功叫作有用功。(2) 并非我们需要但又不得不做的功叫作额外功。(3) 有用功加上额外功是总共做的功,叫作总功。指出:前面实验中,第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少,总功最少。 教师可视学生理解程度再列举几个日常生活中的例子。鼓励并引导学生自己思考举例。二、机械效率如果用 H -表示总功,口“表示有用功,表示额外功,它们的关系是O由上式可知,任何机械做的有用功只是总功中的一部分。物理学
4、中把有用功跟总功的比值叫作机械效率。工作中,我们总是希望额外功越少越好,也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。机械效率越高,就说明有用功所占的比例越大。有用功机械效率=总功X100%W有用计算公式:n=X100%W注意:对于实际机械,由于总是有额外功存在,故n1。组织学生讨论:(1) 机械效率有单位吗?(2) 为什么机械效率没有大于 1 的?(3) 用小数和百分数来表达机械效率,你认为哪种表示更好?3学生经过讨论回答:机械效率没有单位,总小于 1,用百分数表示更好。阅读教材 P87,做“活动:计算机械效率”。算出图 11-4-2 中三种不同
5、做功方式的机械效率。学生各自计算。得出结论:第三种做功方式的机械效率最高,第一种做功方式的机械效率最低。 多媒体展示例题:例 禾 U 用如图所示的滑轮组,在F= 80N 的拉力作用下,将一个重为180N 的物体匀速提高im 绳重、摩擦不计。求:总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。(1) 组织学生分析、讨论、计算;(2) 展示学生解题过程;(3) 总结、评价。在实际机械中,与摩擦力有关的额外功往往是不可以忽略的,对提高机械效率,更充分地发挥机械设备的作用,有重要意义。思考:提高机械效率有什么意义?学生分析讨论。教师总结:提出提高机械效率的意义:机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越
6、大,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。n 的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。常见机械的效率:(1) 滑轮组 50%70% ;(2) 起重机 40%50% ;(3) 抽水机 60%80% ;(4) 离心式水泵 60%80%。阅读教材 P88,实验探究:测量滑轮组的机械效率。如图11-4-3。4W有用Gh(1)实验原理:n=kX100%Fx100%WFs(2)器材: 刻度尺, 钩码,弹簧测力计,铁架台,甲、乙两个滑轮组,长约2m 的细绳。步骤:1用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。2分别记下钩码和弹簧测力计的位置。3缓慢拉动弹簧测力计, 使钩码升高,读出拉
7、力F值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格。4算出有用功W有用、总功W总功、机械效率n并填入表格。滑轮组G(N)h(m)W有用(J)F(N)s(m)W总(J)n(a)(b)(c)(4)分析讨论:(a)、(b)两个装置,挂的钩码数量相同时,机械效率有什么不同? (b)、(c)为同一装置,挂的钩码数量不同时,它的机械效率有什么变化?出现机械效率高低不 同的原因是什么?学生分析、讨论。教师总结作答:(a)、(b)两个装置,挂的钩码数量相同时,两装置有用功相同,(a)装置额外功小于(b)装置,故(a)装置机械效率大于(b)装置。(b)、( c)为同一装置, 额外功
8、相同,(c)装置挂的钩码数量多,其有用功多,机械效率高;(b)装置挂的钩码数量少,其有用功少,机械效率低。出现机械效率高低不同的原因是有用功所占总功的比值不同。(5)结论:1动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。2物重一定,动滑轮越重,机械效率越低。讨论:如何提高滑轮组的机械效率?学生讨论后得出:提高滑轮组的机械效率的主要方法有:尽可能地增加物重, 减小动滑轮重,减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。5板书设计4. 机械效率6芝用功、额外功、总功I定义:有用功与总功的比值意义:表示机械做功性能好坏的物理”公式洱二赞00%尽可能减小额外功.在机械能承受的范围内,尽可能增加有用功教学反思本节主要讲述有用功、 额外功、总功和机械效率等方面的内容。前面我们已经学习了功的基本概念,而引入这些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题,所以这
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