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时间:2019-08-02
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1、《机械效率》教学设计 一、学习任务分析从教材编排方面来看:“机械效率”紧跟在“功和功率”之后,学生在学习了“功和功率”之后,“对于利用任何机械效率所做的功”印象比较深。由于受思维定势的影响,往往会认为“机械效率”与“功率”混淆,从而为本节的教学设置了障碍。再则,本节内容中涉及的公式、物理量有较多,无形中亦增加了教学难度。二、学习者分析从学生方面来看:由于机械效率概念涉及到“总功”、“有用功”、“额外功”等概念,而功的概念本身又比较抽象,因而要区分并理解这些概念,对初中生来说,有一定的难度。要能轻松自如地解决有关机械效率的问题,关键是真正弄清有关概念,并
2、能正确地加以区分。三、课堂教学模式我在教学中运用“新课引入→新课教学→应用与拓展→学习总结”课堂教学模式组织教学,取得较好的效果。四、学习目标知识与技能:有用功、额外功、总功、机械效率。过程与方法:合作探究、分析突破难点问题。情感与价值:培养学生合作学习解决疑难问题的能力。五、教学准备:弹簧测力计、定滑轮、不同规格的动滑轮、细线、钩码、铁架台六、教学方法:合作 讨论 归纳 观察七、教学重点:有用功 额外功 总功 机械效率八、教学难点:机械效率概念的建立九、教学过程:(一)引入新课演示实验:通过让学生思考前后两次拉同样重的勾码到相同的高度,手做功为什么不
3、相同?学生猜想之后揭开谜底:一个是用手做功,而另一个是用机械(动滑轮)做功。通过用机械可以省力但不省功,设疑:用机械做功的效率怎么样?从而引入今天学习的课题。 (二)新课教学知识点1:什么是机械效率1、分析比较演示实验中直接用手拉和用动滑轮拉所做的功,引出有用功、额外功、总功的概念。有用功:为达到目的必须要做的功 额外功:我们不需要但又不得不做的功。总功:有用功和额外功的总和。2、引导学生讨论运沙的例子,加深有用功、额外功和总功概念的理解。 分析图片中,让学生在已经知道有用功、额外功、总功概念的基础上,说出三种方法的有用功、额外功分别是对哪些物体做
4、功,并计算这些功及总功的大小。3、引导学生分析三种办法中有用功在总功中占的百分比,从而引出机械效率的概念及计算公式η=W有用/W总,并指出η总是小于1,机械效率通常用百分数表示。 4、巩固知识,规范计算格式,讲解课本182页例题。例题: 起重机把质量为6000N的重物匀速提升了 3m,而它的电动机所做的功是34000J,起重机的机械效率是多少?已知:G=6000N h=3m W总=34000J求: η=?[来源:Z+xx+k.Com]解解:W有用=Gh=6×103N/kg×3m=1.8×104 JW总=3.4×104 J所以η= ×1
5、00%= =53%答: 起重机的机械效率是53%。 知识点2:影响滑轮组机械效率的因素1、【实验】按如图所示的方式组装好滑轮组,并使用滑轮组提起相应的重物,将三次实验数据填入下表 名称拉力F/N弹簧测力计上升的距离s/m总功W总/J钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J机械效率η甲 乙 丙 2、【小结】(1).同一滑轮组,载重越大,机械效率越大,所以滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功占总功的比例,提高机械效率。(2).相同载重的情况下,动滑轮重力越小,机械效率越高,所以减小滑轮组中动滑轮的自重,减小额外功占
6、总功的比例,提高机械效率。(3).改进机械结构,在滑轮的转轴上加润滑油,以减小摩擦阻力,减小额外功占总功的比例,提高机械效率。3、【注意】在“测滑轮组的机械效率”的实验中,为什么要匀速竖直向上拉弹簧测力计且在拉动过程中读数? (1)如果不是匀速地拉,弹簧秤示数忽大忽小,则W总偏大偏小,且滑轮组对钩码的拉力不等于钩码的重力,则W有偏大偏小,由η=W有/W总算出的机械效率偏大偏小.(2)如果向下拉,弹簧测力计由于弹簧的自重而导致示数F偏小,η= ,η偏大(3)如果在弹簧秤静止时读数,由于滑轮和轴之间没有摩擦,则读数F偏小, η偏大。4、【拓展】(1)
7、在上述实验中,如果没有刻度尺,能不能测出滑轮组机械效率?可以,用η=== 进行计算。其中G为提升的物重,h为物体升高的高度,F为施加在绳子自由端的拉力,s为绳子自由端移动的距离,n为吊起动滑轮绳子的段数。若不考虑摩擦和绳重滑轮组机械效率可变为:η= 。(2)如果滑轮组不是用来提升物体,而是拉着物体水平运动,则不能用上式计算机械效率,应该用η==,f为物体受到的阻力。(三)课堂练习例题:如图所示滑轮组,被提起的是质量200g的物体,对绳子自由端的实际拉力是0.8N,当物体升高0.2m时,求滑轮组的机械效率?已知:m=200g=0.2kg F=0.8
8、N h=0.2m n=3求: η=?解:有用功为W有用=F′·s′=G·h=mgh=0.2
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