初中物理机械效率教案 17页

初中物理机械效率教案【篇一：初二物理《机械效率》教学设计】【篇二：初中物理简单机械及机械效率复习教案】简单机械及机械效率计算复习1．杠杆的平衡条件是指杠杆处于________或________状态，杠杆的平衡条件是：_________________________________.2．力臂是指从_______________的距离；当____到_______的距离作力臂时，此时力臂最大。3．杠杆可分为：①_____________特点________________②___________特点____________③__________特点____________5、在力学中，功包含两个必要的因素分别是和，计算功的公式w=。克服重力做功的公式为w=，克服阻力做功的公式为w=。6、计算机械效率的公式是。杠杆的再平衡问题例1、如图1所示，杠杆平衡，下列做法仍能使杠杆平衡的是（）a．两边钩码各向外移动一格bc．左右两边的钩码各减少一个d练习：图1\n1．用一根细棉线把一段直铁丝吊起来，让铁丝能在水平位置平衡，再将棉线右边的铁丝对折一下，铁丝还能在水平位置平衡吗？2．杠杆左右两端分别挂有20n及30n的重物，杠杆在水平位置平衡．若使两端都减少5n，则()a．左端下沉b．右端下沉c．仍保持平衡d．以上说法都不对3．一杠杆左右两端挂有质量不等的铜块和铁块，杠杆处于平衡，现将两铜块和铁块同时浸入水中，则杠杆将()a．顺时针转动b．逆时针转动c．保持平衡d．无法判断。最大力臂问题例2、在图1中画出杠杆平衡时作用在b点最小的力和这个力的力臂(o为支点)．例3、如图2所示，要想将重500n，半径为0.5m的车轮滚上高为20cm的台阶，其所用的最小力应是_______________n．图1图2练习：请在图中画出用羊角锤起钉时所用的最小力f。（要求保留作图痕迹）力的大小变化问题（有关杠杆的动态平衡问题）：例4、如图4所示的杠杆正处于平衡状态，现将弹簧秤改为沿斜上方用力拉，要使这个杠杆仍保持平衡，弹簧秤的示数将（）a．增大b．不变c．减小d．无法判定\n练习：1.如图5所示：1、用一始终垂直于杠杆的力把杠杆的一端抬起，则作用在杠杆末端的力f大小的变化情况是（）a．变大b．变小c．不变d．先变大，后变小2、如图6所示，用始终与杠杆垂直的力f，将杠杆缓慢地由位置a拉至位置b，阻力g的力臂，动力f。(填“变大”或“变小”“不变”)3、如图7所示，aob为一杠杆，o为支点，杠杆重不计，ao=ob。在杠杆右端a处用细绳悬挂重为g的物体，当ao段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在b端施加最小的力为f1；当bo段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在b端施加最小的力为f2，则他们的大小（杠杆平衡条件应用综合题：1．如下图所示，ＡＢ为一根质量不计的细棒，用绳在Ｏ处吊起，当Ａ、Ｂ两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡．若ＯＡ=0.8m，ＯＢ=0.4m，甲的质量为１０kg，则乙的质量为kg．图6）b．f1f2c．f1=f2d．无法比较图7a．f1f26．如图所示的两种情况，ob＝ab，物重均为g，两轻质杠杆均平衡．比较f、f的大小，满足关系式()a．f＝f’\nb．f＝2f’d．f＝1/4fc．f＝1/2f8.粗细均匀的钢筋aob，形状如图所示.已知ao=ob，在o点用一线悬挂起来，并使ao段位于水平位置后放手，放手后()a.ab.b端下沉c.d.以上说法都不正确简单的有关滑轮组的机械效率的计算练习：1、如图9是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，钩码的质量为200g，每个滑轮的质量都为50g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦，使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝，则人的拉力大小为n，有用功为j，额外功为j，机械效率为．2、用如图10所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。（1）当物重为150n时，绳端所用的拉力是60n，此时滑轮组的机械效率是多少？（2）若所吊重物为300n，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率是多少？\n有关斜面的机械效率的计算例7：如图11所示。斜面长1m，高0.2m．；将10n重的物体a从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5n，那么：(1)斜面的机械效率是多少?(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?(3)为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议：a、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端b、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端c、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面其中建议____________(填番号)可以达到目的；理由是：______________________练习：1、如图12所示装置将重为100n的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力f=50n，则该装置的机械效率为________上升的高度为30cm。求：关于机械效率的综合计算例8.一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图14所示，已知绳的自由端拉力为25n，求石块在上升过程中：（1）石块受到的浮力为多少？（2）绳的自由端拉力做功为多少？3\n【篇三：初中物理机械效率教学的难点分析与教学设计3】初中物理机械效率教学的难点分析与教学设计32008-10-1108:45:02|分类：|标签：|字号大中小订阅2008-10-0911:132.讨论分析，区分有用功、额外功、总功2.1结合上面实验，引导学生分析有用功、额外功、总功的问题，使学生认识到动力对机械所做的功是总功，机械对重物所做的有用的功是有用功，机械克服自身重力和摩擦所做的功是额外功。2.2引导学生看教材图14-9，弄明白三幅图的意思，讨论用图中三种不同方法，把100n重的沙子运上三楼，哪种办法最好。同时指导学生分析每种情况什么是有用功、额外功、总功。2.3结合生活中实际问题，通过事例分析进一步区分有用功、额外功、总功例1.\n用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里提桶的时候，提上来的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？引导学生分析：用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的功是额外功；从井里捞桶的目的是把桶捞上来，所以提桶的功是有用功，提起桶里带的水的功是额外功。通过讨论，让学生明白对什么是有用功，什么是额外功要具体问题具体分析，关键是要弄清哪部分功是需要的，哪部分功是不需要的而有不得不做的。例2.常见的起重机提升重物（可结合投影动态幻灯片使学生有直观感）如果做功的目的是为了起吊重物，则重物g上升高度h时，克服重力所做\n的功为有用功，即w有用=gh，钢绳自由端的拉力所做的功为总功，假设拉力f股数。如果做功的目的是为了将吊钩（连同动滑轮）提升到较高处，以便起吊高处的重物，则提升吊钩时克服吊钩重所做的功就是有用功。通过这两个事例的分析讨论，使学生形成了一个共识：只有明确了利用机械做功要达到的目的，才能正确区分有用功、额外功、总功。3.实验对比，纠正对机械效率的错误认识f在学生对机械效率的概念有了初步的认识后，为了使学生对机械效率的意义有更深刻的理解，纠正“机械越省力，机械效率越高”的错误认识，我又组织学生在图1所示实验的基础上继续完成下述两个实验：(1).用图1滑轮组匀速提升某一物体，测出相关物理量。(2).用一个较省力的滑轮组（图2）\n代替，提升同一物体，重复上述实验。根据图1前述实验步骤，将测得的数据填入下面表格中，并分别计算出它们的机械效率。对比实验结果，引导学生探讨以下问题：(1).用不同的滑轮组将同一物体提升相同的高度时，有用功是否相同？总功是否相同？机械效率是否相同？为什么？(2).图2的滑轮组要比图1的滑轮组省力，为什么它的机械效率反而比图1的要低？(3).“越省力的机械，其机械效率就越高”，这种说法是否正确？为什么？(4).使用机械不仅不省功，还要多做额外功，人们为什么还要用机械呢？4．创设情境，探究影响机械效率高低的因素从上面的分析讨论，学生已经明白，使用机械做功，由于存在摩擦等原因，\n额外功是不可避免的；额外功是我们不需要的，它白白浪费人力和物力，因此应尽量减小它。使用不同的机械来提升物体，我们希望做的额外功越少越好，或者说，有用功与总功越接近越好，即机器的机械效率越高越好。那么，机器的机械效率究竟跟哪些因素有关呢？在此基础上，引导学生积极思考，提出各种猜想，概括起来有以下几种：猜想1：可能与钩码提升的高度有关；猜想2：可能与匀速提升的速度有关；猜想3：可能与被提升的钩码重有关；猜想4：可能与绕绳子的方式有关；猜想5：可能与绳重有关；猜想6：可能与绳和滑轮及滑轮组轴处的摩擦有关。然后以组为单位，各组根据各自的猜想设计实验进行探究，探究中提醒学生注意灵活运用控制变量法，抓住矛盾的主要方面，忽略次要方面。\n各组根据自己的实验记录，进行分析论证，得出各自的探究结果，并对探究过程进行评估，组与组之间相互交流。通过这一探究过程学生对影响机械效率的因素有了比较清楚的认识，可以说起了较好的效果。例题巩固：用图1所示的滑轮组提升重物，不计绳重及摩擦，若用250n的拉力可以将500n的物体g匀速提起，此时滑轮组的机械效率多大？若仍用此滑轮组将g，=750n的物体提起，此时滑轮组的机械效率又是多大？本题解答中学生可能会出现一些典型问题，主要认为再次提升750n重物时，滑轮组的机械效率没有改变，通过分析并对照刚才的探究结果，使学生认识到：同一滑轮组，提升不同重物时，机械效率并不相同。5.概念引伸，拓宽学生的视野机械效率的概念可以很容易地扩充到一般的效率概念。教学中我采取了让学\n生讨论议议的方法：除了用机械做功有个效率之外，干别的事情有没有效率问题。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？用煤炉烧水，煤燃烧放出的热会全部被水吸收吗？等等。这样让学生想想这些问题，在更广阔的背景下对效率问题有一个初步观念，有助于学生把物理学习与自己的生活联系起来，同时初步培养他们干任何事情都要注意效率的科学态度。6．归纳总结，明确提高机械效率的原则通过前述各过程，学生对机械效率的概念、公式及公式的运用已经形成了比较深的感性认识，原有的错误认识也得到了澄清。为了能使学生在大脑中把各知识点形成一个相互联系的整体，在一节课的教学任务完成后，有必要引导学生进行归纳总结，梳理各知识点，把感性认识上升到理性认识。总结：\n(1).由于机械本身重力及摩擦阻力等因素，使用机械时总功总大于有用功，所以它的机械效率总小于1，但为了省力、省距离或改变力的方向等，仍要使用机械。(2).机械省力与机械效率高是两个不同的概念，不能混为一谈，省力多的机械其机械效率不一定高。(3).机械效率的高低不仅与机械本身结构有关，还与机械使用的外部条件有关，例如对同一滑轮组，提升的重物不同，其机械效率并不相等。(4).机械效率的高低与重物上升的高度、速度均无关。(5).对同一滑轮组，在不计绳重和摩擦，改变串绕绳子的方式，提升同一物体时，滑轮组的机械效率保持不变。在此基础上，归纳得出提高机械效率的总原则：提高有用功在总功中占的百分比。具体措施：有用功一定时，减少额外功（如\n减轻机械本身重力，保持良好的润滑，减少摩擦）；额外功一定时，增加有用功（如增加提升物体的重力）。机械效率(教案)济源市沁园中学陈海燕教学目标: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斜面机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。情感态度与价值观在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。板书设计：15.2机械效率一、三个基本概念二、机械效率１、有用功Ｗ有用１、定义２、额外功Ｗ额２、公式\n３、总功Ｗ总３、提高途径教学过程：一、复习已有知识：１、功的两个必要因素是什么？２、功的计算公式是什么？３、功的原理是什么？二、引入新课：１、设疑：为什么功的原理中说使用机械时人所做的功不少于不用机械直接用手所做的功呢？２、例题：如图１所示，用动滑轮把３Ｎ物体提升到１m高处，理论上细线端的拉力是多大？先让学生说出理论值：Ｆ＝１.5Ｎ引导学生分析得出实际上Ｆ＞１.5Ｎ，并让学生实测出其值为1.7Ｎ（学生组装滑轮实测）让学生分别计算出：这与我们所学的功的原理内容相符，这是为什么呢？我们希望这两个值越接近越\n好还是差别越大越好？这涉及到我们今天要学习的内容《机械效率》三、讲授新课：〈一〉、三个基本概念先展示课文文图画，哪一种方案好？由学生的回答引导总结得出：无论我们使用什么样的方法，方法再先进，都要把沙子提上二楼，这是我们的目的所在，这部分对人们有用的且必需做的功叫有用功，用Ｗ有用表示。人们为了完成工作目的，往往不得不多做一些功，比如，第一种方法中还要把人自己和桶运上去，第二种方法中还要把动滑轮和桶运上去，第三种方法中还要把动滑轮和口袋运上去。这部分人们不需要但又不得不做的功叫额外功，用Ｗ额表示。举例（以助学生区分）：提水和捞桶两件事中都有提水的功和捞桶的功，哪是有用功？哪是额外功？若用英语中的短语：haveto和must与有用功和额外功相\n对应，如何对应？（学生发言）（板书）１、对人们有用的且必需做的功叫有用功，用Ｗ有用表示。２、人们不需要但又不得不做的功叫额外功，用Ｗ额表示。３、有用功和额外功的总和叫总功，用Ｗ总。Ｗ总＝Ｗ有用＋Ｗ额再让学生分别计算出例子中的有用功、额外功和总功。教师先规范演示出第一种：Ｗ总１＝Ｗ有用＋Ｗ额１＝2520Ｊ＋600Ｊ＝3120Ｊ