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機械效率教學設計

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【教學目標】

機械效率教學設計

1、知道有用功、額外功和總功的含義及三者的關係。

2、理解機械效率的概念,並能計算簡單機械的效率。

3、培養學生對任何事情都要注意“效率”的科學態度。

【教學重點和難點】

對機械效率概念的理解。

【教學方法】

綜合教學法。

【教學儀器】

電腦教學平台一套,滑輪組、鐵架台、彈簧秤、刻度尺、

【教學過程】

一、引入有用功、額外功、總功

師:我們學校旁有一座私人住宅正在建造中,現在需把100N重的砂子運到6m高的樓上。想想看,有哪些方法,可以把砂子運上去?

在電腦上映出下圖:

生:可以把砂子裝在桶裏或裝在袋子裏,人提上去。可以用起重機吊上去。還可以用動滑輪或滑輪組等簡單機械將砂子運上去。

師:同學們回答得都很好。我們可以有許多辦法將砂子運上樓。

現在我們選取其中的一種做個模擬實驗,請大家討論。(電腦模擬動畫)

這是一個利用滑輪組提升砂子的裝置圖,請觀察和思考:

1、幾段繩子承擔物體和滑輪的總重?

2、砂子升高h,繩子末端移動的距離s是多少?

3、把100N重的砂子運上6m高的樓上,需要做多少功?

4、通過滑輪組,繩子末端用了40N的拉力將砂子運上去,實際做了多少功?

5、想一想,這兩個功為什麼不相等?

學生討論的結果。

生:提砂子上樓時也要把桶、動滑輪提上去,還要對桶和動滑輪做功;另外繩和滑輪之間還有摩擦,也需要做功。

師:我們的目的是把砂子運上樓,所以把100N重的砂子運到6m高的樓上,無論採取哪種方法都必須做的功,這是有用的功。用滑輪組將砂子運上去,在完成運砂子的同時,還不得不對桶和動滑輪也做了功,此外還要克服各種摩擦做功,這部分對砂子提上樓沒有用,但又不得不做的功,是額外功。

板書:

(一)有用功、額外功、總功

有用功:在工作時,對人們有用的功。

額外功:在工作時,對於額外負擔所不得不做的功。

總功:有用功與額外功的和。

二、引入機械效率

1.實驗;把動滑能重G=6N的砝碼提高到h=0.2m的高度時,的拉力為多少?

②通過動滑輪組所做的有用功、總功。

2.討論與分析

(1)有沒有一種簡單機械只做有用功,不做額外功?

(沒有)

(2)使用不同的簡單機械做功,完成相同的有用功時,所做的總功是否相同?這説明什麼?

(不同)(這説明額外功不同)

(3)額外功在總功中佔的比例越多越好,還是越少越好?

(越少越好)

師:一定的總功中,額外功少意味着什麼?

生:有用功多。

師:在使用機械時我們最關心的是所做的這些總功中,有用功究竟佔了多少。為此我們引入一個新的物理量,叫做機械效率。

板書:

(二)機械效率的定義

有用功跟總功的比值叫做機械效率。

板書:

(三)機械效率的公式:

練習:

1.計算課本例題中起重機的.機械效率。

2.計算學生分組實驗中所用的簡單機械效率。

師:由計算結果推知。

板書:

(四)機械效率η是個百分數,一定小於100%,沒有單位。

三、小結

師:以上我們討論了機械的效率,其實在日常的生產、生活中,“效率”的含義很廣泛。我們做任何事情都有一個效率問題。我們生活的社會是一個現代化的社會,是講效率的社會,時時、事事、處處都要求高效率,以儘可能少的消耗去取得儘可能多的效益。我們在學習中,也應注意學習的效率,特別是提高40分鐘的課堂效率,這是我們掌握知識、提高能力的重要方法。