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机械效率的试验探究教例机械效率的试验探究教例

【进入情境观看思索】创设试验情境：（同学分组试验并观看思索）请利用所给定的滑轮组，进一步验证功的原理。（装置之一如右图）说明：这一装置与一般的实际应用的滑轮组的装置特别类似，所以在现实生活中详细普遍意义。在这一试验在，试验的操作及设计问题在功的原理那一节已经完成了，信任同学能够特别顺当地完全这一试验。但很明显，这个试验存在额外功的问题，也就是说这一机械有机械效率的问题。这才是创设这一试验情境的最终目标所在。【确定冲突提出问题】1.比较外力对机械所做的功与机械克服阻力所做的功的大小。说明：这是特殊提请同学留意的是：许多同学把机械克服阻力所做的功与机械克服重物所做的功相混淆。这是一个概念性的理解问题。所以严格地讲，上述的这一问题是上述试验所没方法解决的。所以这给同学留下一个剧烈的思维冲突。2.比较外力对机械所做的功与机械克服重物重力所做的功的大小。（试验结果：外力对机械所做的功大于机械克服物重所做的功）3.得出上述的试验结果，你有什么熟悉？（可能这时同学的感想和不同看法许多，但老师应把他归纳到下面这一点上）（外力直接对物体所做的功比利用机械时外力对机械所做的功要小）说明：这时的同学的思维冲突更加激化了：既然使用机械反而费功，为什么在生产与生活中还要不断地大量使用机械呢？同学的这种“使用机械就能达到省功目的的”日常生活错误阅历常常在同学的思维在作怪，这也是同学的思维产生冲突与激化的缘由所在。让同学明白：使用任何一种机械都不能省功（就是自然界中的普遍规律——功的原理打算的）。4.几个概念的界定：（1）机械克服有用阻力所做的功叫有用功，用w有表示。（同学举例：如上述试验中的机械克服重物做的功）（2）外力对机械所做的功叫总功，用w总表示。（同学举例：如上述试验中的手拉绳子所做的功）5.提出问题：对于机械来说，有用功在总功中的比例具有很重要的现实意义。（提出机械效率的概念）说明：这一个环节的最终目的不是要得到什么规律，只不过让同学学会探究机械效率在机械使用过程中的作用罢了。【全面分析确定假说】不必需确定假说【制定方案试验讨论】1.试验目的：对于同一机械对不同物体做功时的机械效率探究和不同机械对同一物体做功的探究。说明：这一试验过程的提出就是为了进一步探究机械效率在机械使用过程中的应用，故要求同学进一步探究同一机械在不同状况下的机械效率及同一物体被不同机械做功的机械效率问题。2.试验过程分析：（1）讨论机械效率问题无非是知道有用功与总功的比值问题；（2）同一个重物被不同的机械做功（可以是同一滑轮组，但绳子绕法不同）；同一机械对不同的重物做功。3.四个试验过程的装置如右图所示：说明：对试验装置的设计隐藏着特别严密的规律思维与有制造性的发散思维，述的四个试验可以要求同学自己设计，以可以在老师所设计的试验设计方案的初步框架中让同学完成。详细所要求的难度大小由同学的详细程度而定，不强求统一。上述的四个试验装置的设计可以是多样性

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