八年级物理下册12-3机械效率教案（新人教版） 4页

第3节　机 械 效 率 ‎【教学目标】‎ 知识与技能:‎ ‎1.了解什么是有用功、额外功和总功。‎ ‎2.理解什么是机械效率。‎ 过程与方法:‎ 通过参与探究滑轮组机械效率的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。‎ 情感态度与价值观:‎ 通过实验培养学生合作的团队精神,实事求是的科学态度以及理论实践相结合,主动探究寻求真理的科学精神。‎ ‎【教学重难点】‎ 重点:‎ ‎1.理解机械效率。‎ ‎2.探究滑轮组的机械效率。‎ 难点:‎ 理解机械效率。‎ ‎【教学准备】‎ 长木板、木块、弹簧测力计、刻度尺、细线、滑轮、钩码、多媒体课件。‎ ‎【教学过程】‎ ‎(一)引入新课 现代社会是讲求效率的节约型社会,时时处处都要讲求提高效率。我们使用机械也要讲效率。那么,什么是机械效率呢?下面我们就来研究这个问题。‎ ‎(二)进行新课 ‎1.有用功和额外功:‎ 教师演示:如图用弹簧测力计将G=4 N的钩码匀速提升1 m的高度。‎ 两次拉力所做的功相同吗?为什么?‎ - 4 -‎ 师生共同分析得出:不相同。使用动滑轮的弹簧测力计其拉力所做的功会多一些。‎ 教师让学生对比两次做功的不同之处,讨论不同的原因,一步步引导学生总结出使用动滑轮提升重物时,不但对重物做功,还会对动滑轮做功,会克服摩擦做功,由此自然引入有用功和额外功的概念。‎ 有用功:我们所需要的功,用W有表示。‎ 额外功:我们不需要但是不得不做的功,用W额表示。‎ 有用功与额外功之和是总共做的功,叫做总功,用W总表示。总功、有用功和额外功之间的关系为W总=W有+W额。‎ 实例分析:‎ 实例1:用水桶从井中提水,对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功?‎ 实例2:打捞掉到井里的水桶,捞上的桶里带了一些水。对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功?‎ 结合上述实例引导学生学会从工作目的出发,分析有用功和额外功,使学生对有用功和额外功的含义有比较明确的认识。‎ ‎2.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。‎ 总结:机械效率:有用功在总功中所占的比例,用字母η表示。‎ W有表示有用功;W总表示总功。那么,机械效率应该怎样表示?‎ η=‎ 机械效率是一个比值,没有单位,小于1,常用百分数表示。‎ 学生完成教材P86例题,教师总结解题方法。‎ ‎3.测量滑轮组的机械效率:‎ ‎(1)实验目的。‎ ‎(2)实验原理。‎ ‎(3)实验步骤:参考课本实验步骤并填写表格。‎ 教师指导注意事项:‎ ‎1.在实验中,弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。在测量中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。必须在拉动中读数。为顺利完成实验,同一实验组的同学要分工合作。‎ - 4 -‎ ‎2.钩码上升高度的测量,可先量出钩码到桌面(或铁架座面)的距离h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后,再量出钩码到桌面(或铁架面)的距离h2那么h2-h1就是钩码升高的高度h 。为了测量和计算方便,钩码前后的高度h1、h2最好是整数。‎ ‎3.弹簧测力计通过距离的测量,可以仿照测量钩码提升高度h的方法进行,或者事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处做个带色的记号,再拉弹簧测力计,量出记号到细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,这就是弹簧测力计通过的距离s。‎ ‎4.在实验中要求严肃认真,实事求是地记录测得的数据,不能凑数。实验结束,要整理仪器,并放回原处。学生分组实验,完成实验记录并分析数据。‎ 学生实验要求:‎ ‎1.分组实验:要实事求是地记录所测得的数据。不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数据和结果。‎ ‎2.数据分析:‎ ‎①由于W总总是大于W有用,所以η<1。‎ ‎②从实验可见,不同的滑轮组,η的值一般不同。‎ ‎③在实验中,对于已经组合好的滑轮组,只要用尺测出了钩码上升的高度h,数出承担重物的绳子的段数n,弹簧测力计上升的高度就可以算出来,即s=nh。‎ 分析数据:‎ 三次实验中测得的机械效率一样吗?分析你的测量结果,看看影响滑轮机械效率的因素有哪些。‎ 提高滑轮组机械效率的方法:‎ ‎(1)减少额外功(使用较好机械)。‎ ‎(2) 在额外功一定的情况下,增加有用功(增加物重)。‎ ‎(三)课堂小结 教师:通过本节课的学习你有哪些收获?你还有哪些疑问?‎ ‎【教学板书】‎ 第3节　机 械 效 率 ‎1.有用功和额外功:‎ ‎(1)有用功(W有):必须要做的功。‎ ‎(2)额外功(W额):不需要但又不得不做的功。‎ ‎(3)总功(W总):有用功与额外功之和。‎ ‎2.机械效率:‎ - 4 -‎ ‎(1)定义:有用功跟总功的比值。‎ ‎(2)公式:η=。‎ ‎(3)大小:机械效率总是小于1。‎ - 4 -‎