功的原理及應(yīng)用

1、功的原理及應(yīng)用教學(xué)要求（l）常識(shí)性了解功的原理。知道使用任何機(jī)械都不省功。（2）會(huì)應(yīng)用功的原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。（3）會(huì)計(jì)算機(jī)械做的功和不使用做的功。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1.理解功的原理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，設(shè)置物理情景，培養(yǎng)學(xué)生分析歸納的能力。2.利用機(jī)械做的功，不使用機(jī)械做的功。教學(xué)過(guò)程一、復(fù)習(xí)提問(wèn)1做功的兩個(gè)必要因素是什么？舉例說(shuō)明。計(jì)算功的公式和單位是什么？二、進(jìn)行新課1引入、提問(wèn)：使用杠桿、滑輪這些簡(jiǎn)單機(jī)械能夠省力，是不是也能省功呢？2組織學(xué)生完成課本本節(jié)實(shí)驗(yàn)l、2。學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)。教師巡回指導(dǎo)。（1）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯渴褂酶軛U（或滑輪）提升重物時(shí)能不能省功？即手對(duì)杠桿（或滑輪）做的功與杠桿（或滑輪）對(duì)

2、重物做的功是否相等。（2）明確實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力就是手的拉力，阻力的大小等于鉤碼重。圖144，實(shí)驗(yàn)是利用杠桿的平衡條件算出手對(duì)杠桿的拉力。圖145實(shí)驗(yàn)中手對(duì)動(dòng)滑輪的拉力由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)得出。鉤碼重Gmg。（3）測(cè)量砝碼提升的高度和手移動(dòng)的距離時(shí)，把兩個(gè)刻度尺分別豎直放在砝碼及手旁，記下砝碼和手的起始位置。當(dāng)用杠桿（或動(dòng)滑輪）提升砝碼到一定高度時(shí)，再記下砝碼和手的終了位置，求出砝碼升高的高度h（米）和手移動(dòng)的距離s（米）。（4）實(shí)驗(yàn)中，杠桿和動(dòng)滑輪的重及杠桿和滑輪在運(yùn)動(dòng)中的摩擦力忽略不計(jì)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)研究的是理想機(jī)械。（5）按課文實(shí)驗(yàn)1、2，并參照?qǐng)D134、圖135組裝實(shí)驗(yàn)器材，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入課文表格中，寫(xiě)出

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生報(bào)告實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)值和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師將幾組數(shù)值記于黑板一或事先畫(huà)好表格的小黑板）上。實(shí)驗(yàn)表明：利用杠桿提升砝碼，使用杠桿所做的功Fs（焦）和直接用手所做的功Gh（焦）相等，即使用杠桿不能省功。利用動(dòng)滑輪提起砝碼，使用滑輪做的功Fs和直接用手所做的功Gh相等，即使用動(dòng)滑輪也不能省功。總結(jié)出功的原理并板書(shū)：“二、功的原理1使用機(jī)械不能省功。這個(gè)結(jié)論叫做功的原理。2功的原理對(duì)任何機(jī)械都適用?！?提問(wèn)：使用任何機(jī)械都不省功，為什么人們還要使用機(jī)械呢？（課文后“想想議議”）要求答出：可以省力，或省距離，或改變動(dòng)力的方向，使用方便等好處。4例題：課本章后習(xí)題5。教師板演講解。首先弄

4、清已知條件、物理過(guò)程。三、布置作業(yè)1填寫(xiě)課文章后“學(xué)到了什么” 2。2課本習(xí)題6。3自學(xué)課本“斜面”。五、機(jī)械效率 授課地點(diǎn)： 教室  授課時(shí)間： 課時(shí)【 教學(xué)目標(biāo) 】1知識(shí)與技能： （） 理解有用功、額外功和總功的含義；（） 理解機(jī)械效率的定義及物理意義，會(huì)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算；（） 知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。 2過(guò)程與方法： 經(jīng)過(guò)舉例理解有用功、額外功、總功及機(jī)械效率；通過(guò)討論，了解如何提高機(jī)械效率。 3情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機(jī)械的機(jī)械效率，具有用機(jī)械效率來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)械的意識(shí)。 【 教學(xué)過(guò)程 】 教師活動(dòng)設(shè)計(jì)  學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì) 一、有

5、用功、額外功和總功的概念         觀察教材圖12-5-1或舉一個(gè)具體的例子。機(jī)械做功，如起重機(jī)將磚塊提升到樓頂，除了克服磚塊重力做功外，也一定同時(shí)需要克服裝磚的筐子、滑輪和鉤子等輔助措施的重力做功；此外，由于物體之間總存在摩擦，所以起重機(jī)對(duì)磚塊做功的同時(shí)，或多或少要克服摩擦做功。     起重機(jī)提升磚塊做的功是有用功，提升筐子、滑輪、鉤子以及克服摩擦做的功是額外功。有用功和額外功之和叫總功。     用  表示總功，  表示有用功，  表

6、示額外功，它們的關(guān)系是  舉例提問(wèn)加深理解有用功、額外功、總功的概念 提問(wèn)，人用水桶從井中提水，有用功、額外功、總功各是什么？視學(xué)生理解程度可再舉幾個(gè)例子。  回答：提升水做的功是有用功；提升水桶、竹竿做的功是額外功；二者之和為總功。 二、機(jī)械效率舉例      引出機(jī)械效率      學(xué)校二樓的墻壞了一個(gè)洞，修補(bǔ)的話(huà)需要40Kg 的水泥。如果你是建筑工人，你需要將40Kg 的水泥從一樓搬到二樓?，F(xiàn)在你手上有重5Kg 的鐵桶，重2Kg 的塑料桶，都能裝下40Kg 水泥，你可以叫樓上的同事用鐵桶或者塑料桶把

7、水泥提上去，當(dāng)然也可以自己提上去。     提問(wèn)：你愿意采取哪種方法？    提問(wèn)：為什么？  回答：叫樓上的同事用塑料桶把水泥提上去。  回答：省力或做的功少。      提問(wèn)：“做的功少”指的是什么功少？有用功、額外功、還是總功？  回答：總功。      提問(wèn)：三個(gè)方法做的總功不同，有用功相同嗎？ 回答：相同。  逐步引導(dǎo)。任何機(jī)械所做的有用功只是總功的一部分。有用功所占的比例越大，說(shuō)明機(jī)械的效率越高

8、。物理學(xué)中把有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。 機(jī)械效率的符號(hào)是，讀作： yita ，常用百分?jǐn)?shù)表示。    說(shuō)明：為一比值，沒(méi)有單位。       提問(wèn)：總功又等于有用功和額外功之和，則又可以表示為什么？       說(shuō)明：在實(shí)際機(jī)械中，由于機(jī)械重力、摩擦力等等因素的存在，額外功  是一定存在的，即  >0 ， 可見(jiàn) < 100%； 只有在理想機(jī)械中，機(jī)械重力、摩擦力等等因素可以忽略，這時(shí)  =0 ， = 100% 。  回答：  三

9、、例題      例題：     如圖利用一個(gè)動(dòng)滑輪把重為400N的貨物勻速提高2m，所用的拉力 F 是250N，求總功、有用功、額外功和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。        教師板演。     解：人做的總功  等于人拉繩子的力 F 乘以在拉力作用下繩子的自由端被拉上去的距離s。人拉繩子的力F=250N，s=2×h=2×2m=4m，h 為貨物提升的高度。  = Fs = 250N × 4m = 10

10、00J     有用功只是克服貨物重力做的功。貨物所受重力 G=400N ，提升高度 h=2m 。則  = Gh = 400N × 2m =800J  =  -  =1000J-800J=200J = （  /  ） × 100% =（ 800J/1000J ） × 100%=80%總結(jié)：由例題得知，只要我們知道了總功、有用功和額外功三者中的任意兩個(gè)，就可以算出用機(jī)械做功過(guò)程中的機(jī)械效率。  學(xué)生思考解答。 四、提出提高機(jī)械效率的意義    &#

11、160;   機(jī)械效率表示有用功在總功中所占的比值，機(jī)械效率越大，做相同的有用功，需要的總功越少，機(jī)械能夠更好地發(fā)揮效用。的高低是機(jī)械性能優(yōu)劣、質(zhì)量好差的重要標(biāo)志之一。       提問(wèn)： 如何提高機(jī)械效率呢？ 回答：由 = （  /  ） × 100% =  /(  +  ) × 100% 可以看出 : 在  一定時(shí)，減少額外功  ；在  一定時(shí)，增加  ，可以提高?；卮穑嚎梢圆扇p輕動(dòng)滑輪重量以及減少滑輪與繩子之

12、間摩擦的方法。      提問(wèn)：例題中可以采取什么方法減少  ？ 當(dāng)機(jī)械一定時(shí)，在可能情況下，增加  ，也可以提高。提問(wèn)：例題中怎樣增加  ？ 回答：增加被提起貨物的質(zhì)量。 五、與功的原理對(duì)比      說(shuō)明： 一般來(lái)說(shuō)，用機(jī)械對(duì)物體做功，有用功  是固定的，這時(shí)候，機(jī)械效率越高，機(jī)械需要做的總功就越少，可見(jiàn)，機(jī)械效率越高的機(jī)械越省功。     提問(wèn)：這和功的原理中說(shuō)的“任何機(jī)械都不省功”矛盾嗎？  回答：不矛盾 ，功的原理說(shuō)的是使用機(jī)械時(shí)，人們做的總功，不會(huì)少于有用功。 六、課堂小結(jié)      今天我們學(xué)習(xí)了用機(jī)械做功過(guò)程中總功、有用功和額外功的概念，學(xué)習(xí)了判斷機(jī)械性能優(yōu)劣、質(zhì)量好差的重要標(biāo)志之一：機(jī)械效率。通過(guò)的計(jì)算公式： = （  /  ） ×100% =  /(  +  ) ×100%討論了如何提高機(jī)械效率的方法。   七、課后作業(yè)  學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)相關(guān)內(nèi)容?！?板書(shū) 】  機(jī)械效率 一、 有用功: