第五节 机械效率

一、教材分析

本节教材从实验探究出发，让学生通过比较的方法发现问题，即拉力直接做功与拉力借助动滑轮做功，两者在数值上的差异，进而引导学生分析出现这种差异的原因，从中自然的引出总功、额外功和有用功三个概念以及它们之间的关系，由此顺理成章地导出机械效率，以及机械效率的测算方法，再通过一道例题的分析与演算，帮助学生从具体应用中理解有用功、总功以及机械效率的意义，规范学生解答物理计算题的过程。最后探究“机械效率总是一定的吗”这一问题，让学生知道任何机械的效率都有一个范围，进一步加深对机械效率的理解。

三、教学目标

1、知识与技能：知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系；理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。

2、过程与方法：在实验探究过程中学会设计实验，收集实验数据，归纳规律。

3、情感态度与价值观：培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。

四、教学重点和难点

重点：对机械效率概念的理解。

难点：测量滑轮组和斜面的机械效率。

五、教学方法 

实验探究、交流讨论

六、教具学具

多媒体课件，滑轮组，铁架台，弹簧测力计，钩码，刻度尺，

七、教学过程

1.情境引入

生活生产中，提升重物，可以使用定滑轮，也可以使用动滑轮。

观察图1，思考：做功相等吗？

实验过程：

（1）用弹簧测力计将勾码匀速提升一定高度。如图（a），记录弹簧测力计示数。

（2）用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的勾码匀速提升相同高度，如图（b）。记录弹簧测力计示数。

（3）并将记录下的弹簧测力计示数填入表格中，并完成表格该表格。

实验序号	拉力F/N	移动距离s/m	做功W/J
a
b

将表格完成后，你会发现借助动滑轮的弹簧测力计，拉力做的功要更多一些，你知道是为什么？

（1）要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对绳子做功，是总功

（2）提升重物G是目的，有利用价值，是有用功

（3）克服机械重力和摩擦而做功，是额外功

三者关系： W_总＝ W_有＋ W_额

2、新课学习

播放视频（图2），进一步了解利用机械做功中的有用功、额外功和总功。

人对砂子做功为：100N ×6m=600J     人克服自身重力做功：400N×6m=2400J

人对桶做功为：20N×6m=120J         人对动滑轮做功为：10N×6m=60J

人对口袋做功为：5N×6m=30J

方案一：W_有=600J    W_额=2400J+120J=2520J      W_总=3120J

方案二：W_有=600J    W_额=60J                   W_总=660J

方案三：W_有=600J    W_额=60J+120J=180J         W_总=780J

方案四：W_有=600J    W_额=60J+30J=90J           W_总=690J

    有用功相同而总功不同，反映机械一个重要参数——机械效率：有用功跟总功的比值

 

3、习题提升

例题：利用如图3所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。求:

（1）W_总=？（2）W_有=？ (3) W_额=? (4)η=?

4、深入探究

图4中两个滑轮组的机械效率是一样吗？

按照右图方式组装好滑轮组，并使用该滑轮组分别用甲、乙两组勾码提起，再将两次实验所测算的数据填入表中。

序号	F/N	s/m	W总/J	G/N	h/m	W有/J	η
甲
乙

比一比两者的机械效率是否相同样，是什么原因导致的？

如何提高机械效率 ？

（1）改进机械的结构，减小机械自重

动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。

（2）减小机械间的摩擦力

加强机械运动部位的润滑。

5、课堂小结

6、布置作业

P205 作业题1,2,3,4

八、板书设计（ppt播放）

九、教学反思

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2016年鸠江区物理工作室 公开课

 

 

 

 

 

机 械 效 率

 

 

 

姓  名：  朱  荣    

 

单  位：  芜湖市翰文学校 

 

时  间：  2016年6月2日