133如何提高机械效率教案.docx
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133如何提高机械效率教案
133如何提高机械效率教案
你还记得吗?
1、弹簧测力计的使用：
所测力的大小不允许超过弹簧测力计的量程，拉力的方向要和弹簧轴线一致。
2、公的计算公式W=FS
3、机械功原理：
使用任何机械都不省功。
想一想
观察上面的图，你会选择那种形式把物体拿到三楼？
知识点1：
有用功、额外功与总功
1、有用功：
我们所需要的有价值的功叫有用功。
2、额外功：
对我们无价值的，而又不得不做的功，叫做额外功。
3、总功：
动力对机械做的功，记作W总。
通常指人对机械做的功。
典型例题例1、如右图：
（1）F做的功为克服物体重力做功为克服滑轮重力做功为（不考虑摩擦力做功）
（2）F做的功为
克服物体所受摩擦力所做功为克服绳和轮、轮和轴间摩擦所做功为
思考与计算
1、使用机械做功时，是有用功多些好？
还是额外功多些好？
2、额外功产生原因是什么？
3、使用机械时不能省功，有的效率还很低，为什么还要使用机械？
4、请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比
知识点2：
机械效率
1、定义：
有用功跟总功的比值.
W有用W有用
?
2、?
?
W总W有用?
W额外
注意：
Ｗ额外＞０，Ｗ总＞Ｗ有用所以η＜１
Ｗ额外＝０，Ｗ总＝Ｗ有用所以η＝１（理想状态）机械效率常用百分数来表示，比如某机械的效率是0.9即为90%典型例题
例1、起重机的机械效率是60%它表示什么意思？
变式训练1、现实中,关于机械效率，以下说法正确的是（）A、机械效率总小于1；
B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高；C、做功越多的机械，机械效率越高D、省力越多的机械，机械效率越高。
想一想
下列两装置中额外功的在哪？
知识点3：
如何提高机械效率1、机械效率的影响因素
（1）同一滑轮组，机械效率的高低与提起物体的重力有关；
（2）当提起的重物相同时，不同滑轮组的机械效率与滑轮重有关．（3）斜面的机械效率与斜面是否光滑有关。
（4）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。
2、如何提高机械效率？
1、减小机械自重
2、减小机械间的摩擦力。
想一想
1、为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？
每个量怎样测量？
3、F做的功为克服物体重力做功为克服滑轮重力做功为（不考虑摩擦力做功）
知识点4：
测算滑轮组的机械效率
1．原理：
η＝×100﹪＝
2.用已调零的弹簧测力计测出钩码所受到的重力G，并记录在实验数据记录表中；3.用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，使弹簧测力计的挂钩从图中的位置A匀速竖直上升到位置A‘，钩码从位置B匀速上升到位置B‘。
用弹簧测力计测出绳子自由端受到的拉力F，用刻度尺测出AA‘间的距离s，BB’间的距离h，将F、s和h的数值记录下来。
W有用根据?
?
W总
典型例题
×100﹪计算出滑轮组的机械效率，并记录到实验数据记录表中。
例1、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图13－3－1甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如下表：
铜都双语学校高效课堂自主学习型物理导学稿
九年级班姓名日期10月17日—18日编号
课题：
13.3如何提高机械效率（3）课型设置：
自研·互动45分钟+展示45分钟一、学习目标:
1.能在实例中区分W有
、WeW总;2.会利用公式η=
W有
×100%进行计算
W总
1（芜湖中考）.一辆汽车不慎陷入泥坑，司机用图7所示的滑轮组将汽
4
车拖出。
已知整个过程中，水平拉力F是1×10N，汽车沿水平方向匀速移动了4m，滑轮组的机械效率为80%。
求：
⑴拉力F做的总功。
⑵有用功为多大？
⑶汽车所受的阻力.
3
2.（08湖北襄樊）一台抽水机的功率为10KW，利用它将54m的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h那么该抽水机做的有用功、总功、机械效率分别是多少?
33
（g取10N/Kgρ水=1.0×10Kg/m）
四、【培辅课】（附培辅单）
疑惑告知：
五、【反思课】：
今日心得：
今日不足：
效果描述：
【教师寄语】让互动成为一种提醒，让智慧在挑战中生成！
13.3如何提高机械效率教案
教学目标：
1、知识与技能
⑴知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。
⑵理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算，会测算滑轮组的机械效率。
⑶知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。
2．过程与方法
（1）根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题
（2）经历测算滑轮组机械效率的过程，学习测算简单机械效率的方法。
3．情感态度与价值观
通过学习“效率”的概念，增强节约意识，提高对科学发展观的认识。
教学重点：
1、机械效率的概念。
2、测滑轮组的机械效率。
教学难点：
1、分析有用功、额外功。
2、根据实验数据分析、归纳科学规律。
教学器材：
学生分组实验器材：
两个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组、铁架台、弹簧
测力计、若干个钩码、刻度尺。
教学方法：
讨论、实验探究为主。
教学过程：
一、直接引入
现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率。
我们使用
机械也要讲效率。
那么，什么是机械效率呢？
下面我们就来研究这个问题。
二、新课教学
（一）什么是有用功与额外功
1、“活动1”分析有用功和额外功。
用多媒体展示滑轮组提升重物和挖掘机挖掘泥土的场景，让学生如同身临其境。
并引导学生回答下列问题：
⑴在这两个情景中，力对哪些物体做了功？
⑵哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？
⑶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，可以答出：
⑴对于教材图13-16a，拉力对滑轮组做功时，拉力对重物、动滑轮、绳子以及克服各部分之间的摩擦力都做了功；其中，提升重物做的功是我们需要的功，对动滑轮、绳子以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。
⑵对于教材图13-16b：
挖掘机对泥土、挖斗以及克服各部件之间的摩擦力都做了功；其中，提升泥土所做的功是我们需要的功，对挖斗以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。
在学生回答的基础上，教师给出提升物体时，“有用功”、“额外功”及“总功”的含义：
有用功（W有用）：
克服物体的重力所做的功。
额外功（W额外）：
克服机械自身的重力和摩擦力所做的功。
总功（W总）：
有用功和额外功的总和，即W总=W有用+W额外。
然后向学生指出：
在实际用机械做功时，总功也等于动力对机械做的功。
为了检验学习效果，可让学生分析下列情况中的有用功、额外功、总功，并说明这样分析的理由：
⑴用桶从井中提水。
（答：
目的是把水提上来，所以提升水做的功是有用功，对水桶做的功是额外功，对水和水桶做的功是总功。
）
⑵桶掉到井里，把桶从井中捞起。
（答：
目的是把水桶捞上来，所以对水桶做的功是有用功，对水做的功是额外功，对水桶和水做的功是总功。
）
⑶用水桶把水提到楼上去。
（答：
目的是把水提到楼上，所以对水做的功是有用功，对水桶和人所做的功是额外功，对水、水桶和人做的功是总功。
）
1、提出问题：
功的原理告诉我们：
使用机械不能省功。
那么使用机械时所做的功是否百分之百都是我们需要的呢？
2、有用功、额外功、总功的概念。
有用功：
把完成某项任务时有实用价值的功，叫做有用功。
额外功：
把无实用价值而又不得不做的功，叫做额外功。
总功：
有用功和额外功之和是总功。
3、做课文第46页“活动1”分析有用功和额外功。
教师提出一些问题，引导学生分析、讨论与交流。
（1）分析图12－12（a）中哪些功是我们需要的？
哪些是我们不得不额外做的功？
①观察课文图12－12（a）：
为了省力，人们用滑轮组将重为80N的重物提起1m。
②问题：
用滑轮组提起重物的目的是什么？
拉力所提升是否只有重物？
③哪些功是有用功？
哪些功有额外功？
（2）分析图12－12（b）中哪些功是我们需要的？
哪些是我们不得不额外做的功？
①观察课文图12－12（b）：
为了省力，利用挖掘机挖掘、搬运泥土。
②问题：
挖掘机工作时除了挖掘、搬运泥土做功外，还做了哪些功？
③哪些是有用功？
哪些是额外功？
4、老师小结：
从以上分析我们看到：
使用机械时所做的功不可能百分之百都是有实用价值的功，无实用价值而又不得不做的功总是存在的。
问题：
使用机械做功时，是有用功多些好？
还是额外功多些好？
（二）什么是机械效率
1、教师：
人们使用各种机械时，总希望额外功做得少些，即有用功在总功中所占的份额大些，有用功在总功中所占的份额比例，在物理学中用机械效率来表示，各种机械的机械效率越高，所做的有用功越接近总功，能量浪费就越少。
其实在我们的学习、生活、工作等方方面面都要注意提高效率，这样有利于提高学习成绩、生活质量、工作成就。
2、机械效率用希腊字母表示。
η＝（W有用/W总）×100﹪
3、思考：
任何机械效率总小于1，这是为什么？
由于使用机械时总会不得不做一些额外功，所以机械效率必然小于1。
（三）测算滑轮组的机械效率
1、根据课文第47页图12－14选取器材：
两个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组、铁架台、弹簧测力计、若干个钩码、刻度尺。
2、根据“活动1”对“用滑轮组提起重物”的事例分析结果，思考测算滑轮组机械效率，需要测量哪些物理量？
怎样测量？
3、引导学生记录表格。
4、进行实验。
在教师指导下学生分组进行实验，各实验小组同学分工协作，用不同质量的钩码进行两组
实验，每组实验进行两次。
5、分析、处理实验数据，得出结论：
根据实验得到的数据，计算各次实验中的有用功、总功和机械效率。
比较滑轮组提升不同的重物时机械效率是否相同？
结论：
同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
6、问题：
为什么同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率就越高？
讨论：
滑轮组提起不同重物时，随重物上升的动滑轮的重不变，提升同样的高度，克服动滑轮做的额外功不变，而有用功则随提起的重物重量增加，所占的份额就相对增大，有用功所占的份额越大，滑轮组的机械效率就越高。
7、让学生提出猜想，同一滑轮组的机械效率除了跟提起的物重有关外，还可能与什么因素有关？
三、课堂小结：
请学生回答问题：
1、为什么要引入机械效率？
怎样表示机械效率？
2、做过“测算滑轮组机械效率”的实验后，你认为提高滑轮组机械效率有哪些可行的措施？
四、课堂练习
1、在物理学中，把完成某项任务时有的功，叫做有用功；把的功，叫做额外功。
叫做总功。
2、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出了下列假设：
（1）滑轮组机械效率可能与滑轮组重有关。
（2）滑轮组机械高低可能与被提升物重有关。
（3）滑轮组机械效率可能与物体提升高度有关。
（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来证明提出的假设，则该实验验证的假设是（）
A、
（1）B、
（2）C、（3）D、（4）
板书设计：
13.3如何提高滑轮组的机械效率
一、什么是有用功、额外功
有用功：
把完成某项任务时有实用价值的功，叫做有用功。
额外功：
把无实用价值而又不得不做的功，叫做额外功。
总功：
有用功和额外功之和是总功。
二、什么是机械效率
1、概念：
有用功占总功的比例。
2、公式：
η＝（W有用/W总）×100﹪
三、如何提高滑轮组的机械效率
1、减小动滑轮的重。
2、增加物重。
3、减小摩擦。
内容仅供参考
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