2019-2020年九年级物理《9.6 测滑轮组机械效率》教案 北师大版

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1、2019-2020年九年级物理《9.6测滑轮组机械效率》教案北师大版【教学目标】  1.知识与技能:  (1)理解有用功、额外功和总功的含义;  (2)理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算;  (3)知道提高机械效率的意义和主要方法。  2.过程与方法:  经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率;通过讨论,了解如何提高机械效率。  3.情感、态度与价值观:  关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。【教学过程】教师活动设计学生活动设计一、有用功、额外功和总功的概念      观察教材图12-5-1或举一个

2、具体的例子。机械做功,如起重机将砖块提升到楼顶,除了克服砖块重力做功外,也一定同时需要克服装砖的筐子、滑轮和钩子等辅助措施的重力做功;此外,由于物体之间总存在摩擦,所以起重机对砖块做功的同时,或多或少要克服摩擦做功。    起重机提升砖块做的功是有用功,提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额外功。有用功和额外功之和叫总功。    用表示总功,表示有用功,表示额外功,它们的关系是  举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念  提问,人用水桶从井中提水,有用功、额外功、总功各是什么?  视学生理解程度可再举几个例子。  回答:提升水做的功是有用

3、功;提升水桶、竹竿做的功是额外功;二者之和为总功。    二、机械效率举例     引出机械效率学校二楼的墙坏了一个洞,修补的话需要40Kg的水泥。如果你是建筑工人,你需要将40Kg的水泥从一楼搬到二楼。现在你手上有重5Kg的铁桶,重2Kg的塑料桶,都能装下40Kg水泥,你可以叫楼上的同事用铁桶或者塑料桶把水泥提上去,当然也可以自己提上去。    提问:你愿意采取哪种方法?    提问:为什么?  回答:叫楼上的同事用塑料桶把水泥提上去。   回答:省力或做的功少。    提问:“做的功少”指的是什么功少?有用功、额外功、还是总功?  回答:总功

4、。    提问:三个方法做的总功不同,有用功相同吗?  回答:相同。  逐步引导。  任何机械所做的有用功只是总功的一部分。有用功所占的比例越大,说明机械的效率越高。物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。  机械效率的符号是η,读作:yita,常用百分数表示。   说明:η为一比值,没有单位。     提问:总功又等于有用功和额外功之和,则η又可以表示为什么?     说明:在实际机械中,由于机械重力、摩擦力等等因素的存在,额外功是一定存在的,即>0,可见η<100%;只有在理想机械中,机械重力、摩擦力等等因素可以忽略,这时=0,η=100%

5、。  回答:三、例题    例题:    如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m,所用的拉力F  学生思考解答。是250N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。     教师板演。    解:人做的总功等于人拉绳子的力F乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。人拉绳子的力F=250N,s=2×h=2×2m=4m,h为货物提升的高度。=Fs=250N×4m=1000J    有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力G=400N,提升高度h=2m。则=Gh=400N×2m=800J=-=1000J-800J=200Jη=(/

6、)×100%=(800J/1000J)×100%=80%  总结:由例题得知,只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个,就可以算出用机械做功过程中的机械效率。四、提出提高机械效率的意义     机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。     提问:如何提高机械效率呢?  回答:由η=(/)×100%==[/(+)]×100%可以看出:在一定时,减少额外功;在一定时,增加,可以提高η。  回答:可以采取减轻动滑轮重量以及减

7、少滑轮与绳子之间摩擦的方法。    提问:例题中可以采取什么方法减少?  当机械一定时,在可能情况下,增加  回答:增加被提起货物的质量。,也可以提高η。  提问:例题中怎样增加?五、与功的原理对比    说明:一般来说,用机械对物体做功,有用功是固定的,这时候,机械效率越高,机械需要做的总功就越少,可见,机械效率越高的机械越省功。    提问:这和功的原理中说的“任何机械都不省功”矛盾吗?  回答:不矛盾,功的原理说的是使用机械时,人们做的总功,不会少于有用功。六、课堂小结    今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念,学习了

8、判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一:机械效率η。通过η的计算公式:η=(/)×100%=[/(+)]×100%  讨论了如何提高机

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