滑輪組機(jī)械效率

1、滑輪組機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析從教材編排方面來(lái)看：“機(jī)械效率”緊跟在“功和功率”之后，學(xué)生在學(xué)習(xí)了“功和功率”之后，“對(duì)于利用任何機(jī)械效率所做的功”印象比較深。由于受思維定勢(shì)的影響，往往會(huì)認(rèn)為“機(jī)械效率”與“功率”混淆，從而為本節(jié)的教學(xué)設(shè)置了障礙。再則，本節(jié)內(nèi)容中涉及的公式、物理量有較多，無(wú)形中亦增加了教學(xué)難度。二、學(xué)習(xí)者分析從學(xué)生方面來(lái)看：由于機(jī)械效率概念涉及到“總功”、“有用功”、“額外功”等概念，而功的概念本身又比較抽象，因而要區(qū)分并理解這些概念，對(duì)初中生來(lái)說(shuō)，有一定的難度。要能輕松自如地解決有關(guān)機(jī)械效率的問(wèn)題，關(guān)鍵是真正弄清有關(guān)概念，并能正確地加以區(qū)分。三、課堂教學(xué)模式我在教學(xué)

2、中運(yùn)用“新課引入-新課教學(xué)-應(yīng)用與拓展-學(xué)習(xí)總結(jié)”課堂教學(xué)模式組織教學(xué)，取得較好的效果。四、學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)與技能：有用功、額外功、總功、機(jī)械效率。過(guò)程與方法：合作探究、分析突破難點(diǎn)問(wèn)題。情感與價(jià)值：培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)解決疑難問(wèn)題的能力。五、教學(xué)準(zhǔn)備：彈簧測(cè)力計(jì)、定滑輪、不同規(guī)格的動(dòng)滑輪、細(xì)線、鉤碼、鐵架臺(tái)六、教學(xué)方法：合作討論歸納觀察七、教學(xué)重點(diǎn)：有用功額外功總功機(jī)械效率八、教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)械效率概念的建立九、教學(xué)過(guò)程：（一）引入新課演示實(shí)驗(yàn)：通過(guò)讓學(xué)生思考前后兩次拉同樣重的勾碼到相同的高度，手做功為什么不相同？學(xué)生猜想之后揭開(kāi)謎底：一個(gè)是用手做功，而另一個(gè)是用機(jī)械（動(dòng)滑輪）做功。通過(guò)用機(jī)械可以省力但

3、不省功，設(shè)疑：用機(jī)械做功的效率怎么樣？從而引入今天學(xué)習(xí)的課題。（二）新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)1：什么是機(jī)械效率1、分析比較演示實(shí)驗(yàn)中直接用手拉和用動(dòng)滑輪拉所做的功，引出有用功、額外功、總功的概念。有用功：為達(dá)到目的必須要做的功額外功：我們不需要但又不得不做的功?？偣Γ河杏霉皖~外功的總和。2、引導(dǎo)學(xué)生討論運(yùn)沙的例子，加深有用功、額外功和總功概念的理解。分析圖片中，讓學(xué)生在已經(jīng)知道有用功、額外功、總功概念的基礎(chǔ)上，說(shuō)出三種方法的有用功、額外功分別是對(duì)哪些物體做功，并計(jì)算這些功及總功的大小。3 、引導(dǎo)學(xué)生分析三種辦法中有用功在總功中占的百分比,從而引出機(jī)械效率的概念及計(jì)算公式Y(jié)=W有用/W總，并指出刀總是小

4、于1,機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示。4 、鞏固知識(shí)，規(guī)范計(jì)算格式，講解課本182頁(yè)例題。例題：起重機(jī)把質(zhì)量為6000N的重物勻速提升了3m,而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是34000J,起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？已知：G=6000Nh=3mW總=34000J求：Y二?解：W有用=Gh=6X103N/kgX3m=1.8X104JW總=3.4X104J所以r=X100%=53%答：起重機(jī)的機(jī)械效率是53%。知識(shí)點(diǎn)2:影響滑輪組機(jī)械效率的因素1、【實(shí)驗(yàn)】按如圖所示的方式組裝好滑輪組，并使用滑輪組提起相應(yīng)的重物，將三次實(shí)甲乙丙名稱拉力F/N彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離s/m總功W總/J鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m有用功W有

5、/J機(jī)械效率甲乙丙2、【小結(jié)】(1) .同一滑輪組，載重越大，機(jī)械效率越大，所以滑輪組在滿載情況下工作，以增大有用功占總功的比例，提高機(jī)械效率。(2) .相同載重的情況下，動(dòng)滑輪重力越小，機(jī)械效率越高，所以減小滑輪組中動(dòng)滑輪的自重，減小額外功占總功的比例，提高機(jī)械效率。(3) .改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，在滑輪的轉(zhuǎn)軸上加潤(rùn)滑油，以減小摩擦阻力，減小額外功占總功的比例，提高機(jī)械效率。3、【注意】在“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，為什么要?jiǎng)蛩儇Q直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù)？(1)如果不是勻速地拉，彈簧秤示數(shù)忽大忽小，則W總偏大偏小，且滑輪組對(duì)鉤碼的拉力不等于鉤碼的重力，則W有偏大偏小，由Y=亞有9總算

6、出的機(jī)械效率偏大偏小.(2)如果向下拉，彈簧測(cè)力計(jì)由于彈簧的自重而導(dǎo)致示數(shù)F偏小，刀=，刀偏大(3)如果在彈簧秤靜止時(shí)讀數(shù)，由于滑輪和軸之間沒(méi)有摩擦，則讀數(shù)F偏小，刀偏大。4、【拓展】(1)在上述實(shí)驗(yàn)中，如果沒(méi)有刻度尺，能不能測(cè)出滑輪組機(jī)械效率？可以，用刀=進(jìn)行計(jì)算。其中G為提升的物重，h為物體升高的高度，F(xiàn)為施加在繩子自由端的拉力，s為繩子自由端移動(dòng)的距離，n為吊起動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)。若不考慮摩擦和繩重滑輪組機(jī)械效率可變?yōu)椋篩=。(2)如果滑輪組不是用來(lái)提升物體，而是拉著物體水平運(yùn)動(dòng)，則不能用上式計(jì)算機(jī)械效率，應(yīng)該用Y=,f為物體受到的阻力。(三)課堂練習(xí)例題:如圖所示滑輪組，被提起的是質(zhì)量2

7、00g的物體，對(duì)繩子自由端的實(shí)際拉力是0.8N,當(dāng)物體升高0.2m時(shí)，求滑輪組的機(jī)械效率？已知：m=200g=0.2kgF=0.8Nh=0.2mn=3求：Y二?解：有用功為W有用=F's'=Gh=mgh=0.2kgx10N/kgx0.2m=0.4J動(dòng)滑輪由3股繩子承擔(dān)，所以s=nh=3X0.2m=0.6m則總功為W總=5$=0.8NX0.6m=0.48Jr=83.3%（四）布置作業(yè)1、課本183頁(yè)練習(xí)第1、3、4題做在作業(yè)紙上，第2題直接做在書(shū)上。2、頂尖課課練161162練習(xí)3、利用網(wǎng)絡(luò)了解和收集生產(chǎn)中的各種機(jī)械的效率，以及通過(guò)什么途徑來(lái)提高機(jī)械效率？（五）板書(shū)設(shè)計(jì)：第二節(jié)機(jī)械效率一、有用功、額外功、總功1. 有用功：為達(dá)到目的必須要做的功2. 額外功：我們不需要但又不得不做的功。3. 總功：有用功和額外功的總和。亞總=亞有用+W額外二、機(jī)械效率1 .定義：有用功與總功的比值叫做機(jī)械效率。2 .公式：Y