优获奖教案 认识机械效率.docx
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优获奖教案认识机械效率
第1课时 认识机械效率
1.知道有用功、额外功、总功的含义,知道三者之间的关系。
2.知道机械效率的概念,能结合具体实例认识什么是有用功、额外功、总功,会计算机械效率。
经历探究滑轮组机械效率的过程。
1.通过探究活动增强与其他同学合作的意识,培养学生严谨的科学态度。
2.在分析问题、解决问题的同时,体会成功的喜悦,激发探索科学的求知欲。
3.关注生产、生活中的各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。
1.理解机械效率。
2.探究滑轮组的机械效率。
理解机械效率。
多媒体课件等。
一、情景引入
小明家最近买了一套新房,家在三楼。
想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到三楼。
请同学们根据需要,选择机械帮助小明家解决这个问题,看看哪个小组的办法最好?
如图所示的三种方法可供参考:
第1种是人直接提着沙子上楼;第2种是把沙子放进桶里,人通过动滑轮把沙子拉上楼;第3种是把沙子放进质量较小的袋子里,人通过动滑轮把沙子拉上楼。
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。
二、新课教学
探究点一:
有用功、额外功和总功
结合用动滑轮提升沙子,请同学们观看提沙子过程的视频。
思考:
(1)在把沙子从一楼运上三楼的过程中,每种方法中各对哪些物体做了功?
(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?
板书:
一般来说,必须要做的功为有用功,克服机械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功为额外功,有用功和额外功之和为总功。
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。
探究点二:
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=
×100%
计算公式:
η=
×100%
注意:
对于实际机械,由于总是有额外功存在,一定有η<1。
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示机械效率,你认为哪种表达更好?
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。
多媒体展示例题:
利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1m,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。
三、板书设计
第3节 机械效率
第1课时 认识机械效率
1.有用功、额外功、总功:
(1)有用功:
为达到目的必须要做的功
(2)额外功:
我们不需要但是又不得不做的功
(3)总功:
有用功和额外功的总和
W总=W有+W额
2.机械效率:
(1)有用功与总功的比值叫作机械效率
(2)η=
×100%
常用百分数表示,η<1
《机械效率》一节主要讲述有用功、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,所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。
在上课时注重与生活实际相联系,让学生通过学习,明确机械的使用就是为了代替人力做功,鼓励学生认真了解和认识身边的机械,而且在教学过程中让学生自己动手探究滑轮组的机械效率,调动了学生自主学习的积极性和主动性,激发了学生学习的积极性。
第二节弹力
教师寄语:
书犹药也,善读可以医愚——刘向
学习目标:
1、了解弹性、塑性及其在生活中的应用。
2、探究弹簧伸长长度与拉力的关系。
3、掌握弹簧测力计的使用方法。
4、培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。
中心任务:
知道弹簧测力计的原理及使用方法。
学习过程:
一、课前自主学习
根据要求,阅读课本相关内容,先对下面问题独立探究,然后在组内交流,找出最佳解决方案。
任务一:
认识弹力。
阅读弹力相关内容,回答下列问题。
1、______________________________叫弹性,____________________________________叫塑性,_______________________________________________________________叫弹性限度。
____________________________________________叫弹力
2、弹性和塑性的相同点与区别?
请举出生产和生活中应用弹性和塑性的实例。
3、弹力在生活中有哪些应用,请举出你知道的例子。
任务二:
阅读弹簧测力计相关内容,回答下列问题。
。
1、测量力大小的工具叫做____________,实验室里常用_________来测量力的大小,其原理是_____________________________________________。
2、弹簧测力计使用前应先观察哪些方面?
如何读数?
二、合作探究:
探究弹簧测力计的使用方法,组内交流探究解决下面问题,并将组内合作探究结果展示给全班同学们。
(1)使用前应先观察___________和分度值
(2)检查指针______________
(3)读数时视线要与刻度____________
(4)实验室常用弹簧测力计能否水平测力?
2.给你一个白色纸板,你能否自制一个弹簧测力计?
该测力计你将如何定零刻线及其它刻线?
试着做一做,做好后试着用自制的测力计测一下文具盒、书等物体的重力。
三、梯度训练
A组
1.弹簧测力计的刻度是均匀的,这是因为弹簧测力计是根据__________________________的原理制成的
2.如图使用一只弹簧测力计时,首先观察弹簧测力计:
弹簧测力计的分度值是_______,最大测量值是_______。
弹簧测力计测量范围是________,指针所示被测重力是________N。
3.使用弹簧测力计应注意的是:
使用前要观察量程和分度值,指针要在_______。
使用过程中,指针、弹簧不得与外壳有摩擦。
使用过程中,拉力不能超过弹簧测力计的________。
4.使用弹簧测力计时,下面几种说法中错误的是()
A、弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B、使用前必须检查指针是否指在零点上
C、使用中弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D、使用时,必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
5.甲、乙两人各用10N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计,则弹簧测力计的读数为()
A、20N
B、10N
C、0N
D、5N
6.若某同学用一根弹簧测力计的实验时,在弹簧的下端挂不同重力的钩码,对应的弹簧的长度也不同,具体数据见下表:
钩码重力G/N
0
2
4
6
8
10
12
弹簧长度L/cm
3
4
5
6
7
8
8.5
(1)该同学制作的弹簧测力计的量程是_______N;弹簧的原长是________cm
(2)请你分析表中这些实验数据,你得到的一个重要的实验结论是______________________
7.小红利用一根橡皮筋自制了一个测力计,发现它的量程太小(只有1N)
小红想将测力计的量程提高为2N,初步拟定了以下几种方案,其中可行的是( )
(1)换一根相同的橡皮筋,然后改变刻度达到要求
(2)加一根相同的橡皮筋,然后改变刻度,提高量程
(3)直接改变刻度,把刻度是1N的地方改写成2N
(4)增加刻度,在1N刻度之外按比例加刻度,直至2N
你认为可行的方案是__________。
另外几种方案不可行的理由是什么?
B组
1.在物理学上,利用力产生的____来测量力的。
2.测量力的大小的工具是___________,实验室常用测量力的大小的工具是________,它是依据______________________________________________________________的道理制成的。
3.使用弹簧秤的时候,首先要看清__________,加在弹簧秤上的力不能__________________。
4.在图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是()
第二节弹力
三、梯度训练.
A组
1.在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比
2.0.2N5N0~5N1.6N
3.零刻线上最大量程
4.B
5.A
6.B
7.
(1)103
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比
8.
(2)同一根橡皮筋,量程时不会发生改变的,直接在1N的下方加刻度,会超过橡皮筋的弹性限度。
B组
1.效果
2.测力计弹簧测力计在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比
3.量程超出它的量程
4.B
第3节大气压强
教师寄语:
科学研究就像钻木板,有人喜欢钻薄;而我喜欢钻厚的。
——爱因斯坦
学习目标:
1、了解由于大气压的客观存在而产生的现象。
2、了解测量大气压的方法,了解大气压强的大小和单位。
3、了解生活中利用大气压强的现象。
4、观察跟大气压强有关的现象,感知大气压强是一种客观存在。
5、通过大气压强的应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
中心任务:
大气压的存在和大小。
学习过程:
一、课前自主学习
根据要求,阅读课本相关内容,先对下面问题独立探究,然后在组内交流,找出最佳解决方案。
1.认识大气压强的存在。
观察图9.3—1中图甲、乙、丙小实验,并阅读第一二自然段,然后回答下列问题,比一比谁完成的最快!
。
(1)图中实验现象说明了什么?
_________________________
(2)大气压强,简称__________或________。
2.初识大气压的测量方法。
观察课本托里拆利实验图,回答下列问题:
(1)在课本实验中,玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是大气,因此是_____支持管内水银柱不落下,当下降到760mm高时,不再下降,说明___________与______产生的压强相等。
(2)若实验当中大气压强支持的水银柱有760mm高,则大气压强是多?
(3)首先用实验的方法测出大气压强的数值的科学家是______________________标准大气压是_________Pa。
(4)若大气压支持的水银柱有760mm高,若换用粗管高度将如何变化?
若向上提一提(管口未露出液面),则高度将如何变化?
_________。
若再向槽内增加水银,则高度将如何变化?
_________。
若将管子倾斜,则管内的液柱高度将如何变化?
_________。
3.认识气压计
(1)利用自制气压计,完成课本“想想做做”中的实验,观察现象:
从一楼到五楼,玻璃管内水柱高度变_______,这说明__________________________。
(2)_____________________________叫气压计,用的比较多的是________气压计,例如氧气瓶上的气压计。
(3)大气压的大小随高度的变化特点是:
随着高度的增加,大气压_______。
(3)讨论课本42页“科学世界”,认识大气压的应用,说出抽水机的工作过程。
二、合作探究
1.注射器的针头做得很尖,其目的是_____________________,注射器能将药液吸入针管是利用了___________作用。
2.已知人的皮肤的表面积约为1.5m2。
那么在1个标准大气压下1.5m2的面积上受到的大气压力为多少N?
人体并没有被压扁是因为什么?
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