机械效率课件
发表时间:2025-12-11机械效率课件(模板十二篇)。
⍟ 机械效率课件 ⍟
一、教材分析
本章内容大致可以分为两个部分:第一部分主要介绍简单机械——杠杆和滑轮;第二部分主要介绍功——做功的多少,做功的快慢,做功的效率。机械效率是在前面简单机械,功,功率的基础上进行得更深一层的学习。它与我们的生活息息相关,效率的概念已广泛应用于工作,生活和学习等方面,有必要让学生去探究,理解。
机械效率的概念涉及面广,内容抽象,教材通过再次探究动滑轮的活动,让学生亲自体会什么是有用功,什么是总功,通过比较有用功和总功的大小,认识机械效率的物理意义和现实意义,计算公式,知道实际的机械效率不可能是100%,并找出提高机械效率的方法,从而增强将科学服务于人类的责任感。同时在探究过程中,培养学生严谨求实的态度。
二、学情分析
针对普通班的学生,应由浅入深。从学生已学知识出发,循序渐进,通过提出问题,分析问题,得出结论,遵循学生的认识规律;采用“问题讨论法”和“实验探究法”相结合,观察为辅的方法进行教学,即提出问题,实验探究,讨论分析,解决问题,获取知识,让学生在掌握知识的过程中,培养各种能力,特别是实验能力和理论联系实际的能力。
三、教学目标
根据以上分析,确定教学目标如下:
(一)、知识目标:
1、理解有用功、总功、额外功,并理解三者之间的关系。
2、理解机械效率的定义,理解实际使用机械时由于额外功总是存在,η< 100%。
3、知道提高机械效率的方法。
(二)、能力目标:
1、通过再探动滑轮理解使用动滑轮可以省力但不能省功。
2、通过再探动滑轮培养学生的实验能力,观察能力,建立于实验基础上的分析能力。
3、培养学生利用公式进行计算的能力
四、教学方法
本节课最主要的教学方法是实验探究法,将学习中心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力,从自主探究的过程中掌握知识,发现规律。其次还有讨论法,通过学生自主讨论得出结论也是物理学习常用的方法。
五、教学过程
1、有目的复习功(做功的两个必要条件、公式、单位),为下面的学习打下基础。
2、通过再探动滑轮,更深入探究使用动滑轮过程中做功的情况。(这里可以先展示用手提升钩码,问学生有没有力对做功,学生可以自然分析出手克服钩码重力G做功了,所做功的大小就等于Gh,达到了将重物G提升h的目的,接下去可以提问学生除了直接用力提升重物外,还可以用什么办法来提升重物?学生会分析用杠杆、滑轮(包括定滑轮、动滑轮、滑轮组),然后请学生选择一种简便而省力的提升办法,学生一般会选择动滑轮。然后在黑板上画出动滑轮提重物的简易图,为等会形象标出F、S、G、h,及相关力做功打好基础。接下去请学生分析在使用动滑轮提升重物时有没有力做功,拉力做功、动滑轮克服重力做功,来比一比利用动滑轮提升时能否省功,请学生一起探讨如何测量做功的多少,并怎样设计记录表格,因为前面有探究斜面做功时设计过的表格为基础,所以学生应该有这个经验,老师在这里只要适当引导,并注意表格设计的规范,(如测量物理量在前面列,需计算的量放在后面,相关物理量的单位,
实验次数至少三次,并板书设计出的表格::
实验次数
注意点1、布置实验前先分析三次
实验的安排,根据学生要求第二次增加距离,第三次增加物重,便于等会分析实验数据的规律,并为分析提高机械效率的方法打下伏笔。
2、距离利用S和h的关系,只需测量h,S=2h。
3、采集两组学生数据,分析数据,得出结论。
(1)、FS>Gh,使用动滑轮提升重物,动力F做的功FS大于重物被提升所需做的功Gh,为完
成提升重物这个任务,如果直接用手提升重物,需要做功Gh,为完成此目的而做的功称为有用功,
记作W有用=Gh,使用机械后同样要完成提升重物G到h的高度,同样地为完成此目的做的功称
为有用功记作W有用=Gh,分析:利用机械可以省力,但有没有省功呢?力F总共需要做的功为
FS,记作W总=FS,,W总>W有用,结论:利用机械没有省功,也就是说总功中有一部分是有用功,
还有一部分是使用机械后造成的额外多做的功,并得出W额外=W总-W有用,总结得出:使用机械
提升重物可以省力但并没有省功,不但没有省而且还多做了一部分额外功,并请学生通过回忆实
验过程分析额外功存在的原因,(摩擦、动滑轮的重)(2)、通过联系生活实际,额外功是没有
用的,应尽量减小,而有用功的部分越大做功的效率越高,由此引入机械效率的概念。花这么多
时间分析的目的.是为了让学生明确区分有用功和总功,因为根据以往经验这两个功的区分是个难
点,后面的定义计算等反而一般不会错。
5、定义机械效率:
我们就用有用功占总功的比例来表示机械效率,=W有用/W总×100%,对于实际机械由于额外
功总是存在,η< 100%,机械效率的高低反映了使用机械时有用功的比例,机械效率越高可以反映出机械性能越优。
6、讨论提高机械效率的方法。
请学生体会实验过程,通过对实验中做功情况的分析,得出提高机械效率的办法,(减
小摩擦、减轻动滑轮的重),特别注意对增加物重提高机械效率的引导。(在使用同一个机械,在机械本身因素不能改变的情况下,能否提高机械的效率,并利用计算表格三次实验的机械效率并加以适当的引导得出增加物重可以增大机械效率。并加以板书明确3个提高机械效率的方法。
六、学习评价
1、对用吊桶提水的分析,体会有用功、总功、额外功。
2、在课外练习和下一节的复习里,有意识地将机械效率和功率相区分,功率反映做功的快慢,
机械效率是指有用功占总功的比例,功率大并不一定效率高,两者没有必然联系。
七、板书设计:
二、机械效率
一、有用功、额外功、总功
1.有用功:W有用=G·h
2.总功:W总=F·S
3.额外功:克服摩擦和机械自重所做的功。
4.W总=W有用+W额外
二、机械效率
1.将有用功与总功的比值叫做机械效率。
2.η=W有用/W总×100%
3.说明:机械效率无单位,常用百分数表示,η<1
三、作业布置
1.阅读教材,加深概念认识。
2.尝试解决课后练习。
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“机械效率”的教学,要结合实际,引导学生全面辩证地分析问题。本节课从贴近学生生活和所熟悉的现象入手,充分利用学生已有的生活经验和学习中获得的体验,帮助学生建立起有用功、额外功和总功的概念,并且通过实例,帮助学生辨析什么是有用功,什么是总功。只有把它们辨析清楚了,对机械效率的应用才不会出现问题。
效率是现代社会很关注的问题,使用机械自然就要研究效率的问题。要使学生认识机械效率的物理意义,通过分析额外功产生的原因,使学生了解实际的机械,它的效率为什么总是小于1。
教材在列举了一些机械的效率之后,让学生探究斜面的机械效率,加深对机械效率的理解,突出本课的重点。
对于斜面这种经常使用的机械,虽然学生对它知道的很多,但是它的机械效率是多少却不知道,影响斜面机械效率的因素有哪些也不知道,因此应该让学生进行探究性的研究,以便使学生进一步的理解使用机械省力不省功的.道理。
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机械效率
①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:η=W(有)/W(总)×100%
③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
初中物理功知识点解析:机械效率和功率的区别
机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
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1)影响滑轮组机械效率的因素
滑轮组的机械效率为
η=W有用/W总=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nF(n为与动滑轮相连的绳子的段数或承担重物重的绳子的段数,S=nh)
使用滑轮组来提升物体时,机械间的摩擦越小,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高。
若不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率为
η=W有用/W总=W有用/W有用+W额外=Gh/(G+G动)_h=G/G+G动=1/(1+G动/G)
由此可见,在不考虑绳重及摩擦时,一个滑轮组的机械效率的大小仅与滑轮的重量及物体的重量有关,而与提升的高度和滑轮缠绕方式无关。被提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高,在提升相同的重物时,动滑轮重量越小,机械效率越高。
提高滑轮组的机械效率的方法:①增大物体重力②减小动滑轮的重力③减小轮和轴间的摩擦
2)影响斜面机械效率的因素
斜面的机械效率为
η=W有用/W总=Gh/FS
斜面的机械效率跟斜面的光滑程度和斜面的倾斜程度有关。斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,斜面的机械效率就越高;光滑程度相同时,斜面越陡,斜面的机械效率就越高。
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实验:测滑轮组的机械效率 教案示例之三
(孙大栋)Zw5000.COM
教学题目 四、实验:测滑轮组的机械效率。
教学自的 通过学生实验,使学生进一步明确机械效率取决于有用功在总功里所占的成分,(即百分比)从而了解提高机械效率的途径。
教学器材 刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2米的细绳。
教学方法 学生实验与讨论。
教学内容
首先讨论上节课留的课外作业,指出:
1.提高机械效率的方法是尽可能减少额外功,即减少克服额外阻力所做的功。
2.P171想想议议
克服水重所做的功为有用功,克服水桶、绳子重所做的功为额外功。
从井里捞水桶时,克服水桶重所做的功为有用功,克服水桶里所带的水以及绳子重所做的'功为额外功。
通过对以上问题的讨论,可见有用功,额外功主要取决于我们做功的目的性,加以区别,不是固定不变的。
【例如】我们用车推货物而做功,由于货物重而影响的摩擦力,克服这个摩擦阻力所做的功为有用,但由于车重而影响的摩擦力,克服这个摩擦阻力而做的功就是额外的功。
引言:本节课我们要通过测滑轮的机械效率,要进一步明确决定机械效率的两个条件,通过几个不同的方法所测定的效率,进一步认识提高机械效率的实际意义。
学会测定滑轮组机械效率的一些技术性问题。
实验中注意事项;
1.在实验中要将距离测量的准确些。
2.注意会将细绳绕在滑轮上。
2.尽可能在竖直方向上使用弹簧秤。
4.注意弹簧秤的示数要用牛顿表示。
5.拉动的过程中,尽可能使物体匀速上升。
6.可将各数据填入书中表格内。
7.注意分析实验中所出现误差的原因。
小结:
通过学生实验,教师巡视纠正实验中所存在的问题。指出有用功还可以这样来求得,
作业:P176—177,8、9。
【说明】这个教案基本上是提纲式的,建议新教师要把实验过程再写详细些。
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●教学目标:
1.知识和技能
(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。
2.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。
3.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。
●教学重点:知道有用功、额外功和总功,理解机构效率。探究斜面的机械效率。
●教学难点:测量简单机械的机械效率。
●教具:弹簧秤、小车、长木板、铁架台。
●教学过程:
一、引入新课:
1.引导:课文107页中的各种方法都能把沙子运到楼上,同学们由此可以提出什么问题?[总共做了多少功?克服沙子重力做多少功?各种方法做功是否同样多等问题。]
2.引入课题:机械效率。
二、新课教学:
(一)机械效率
1.组织讨论。找出各种方法中的共同点和不同之处。[用不同方法,人所做的功不完全相同,但克服沙子重力所做的功是相同的。]
2.能区分有用功、额外功和总功的含义了吗?
人对沙子所做的功是对我们有用的功,叫做有用功。对桶、口袋所做的功是非我们需要但又不得不额外所做的功,叫做额外功。有用功和额外功之和叫做总功。
分析:使用任何机械都不可避免地要做额外功,即有用功始终都要小于总功。
3.机械效率:有用功跟总功的比值叫做机械效率。机械效率的公式:
有用功-W有用,总功-W总,机械效率-η
提出问题:机械效率可以大于100%吗?分析得出:使用机械时会不得不做一些额外功,所以机械效率必然小于100%。
例题:起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少?
二、斜面的机械效率
1.阅读“斜面的机械效率”。了解实验装置和实验过程。
2.设计简单的实验报告和记录表格。
3.完成实验的实验报告。
三、课堂小结
四、作用:110页1。
五、教学反思:
板:
四.机械效率
1.有用功:我们所需要的功额外功:对于额外负担所不得不做的功。总功:有用功与额外功。
2.机械效率:有用功与总功之比。公式,没有单位,小于1,常用百分数表示。
3.探究:斜面的机械效率
提出问题、猜想、设计实验方案、进行实验、分析数据,得出结论、评估。
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(1)了解什么是有用功、额外功和总功。
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。
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。
●教学重点:知道有用功、额外功和总功,理解机构效率。探究斜面的机械效率。
1.引导:课文107页中的各种方法都能把沙子运到楼上,同学们由此可以提出什么问题?[总共做了多少功?克服沙子重力做多少功?各种方法做功是否同样多等问题。]
1.组织讨论。找出各种方法中的共同点和不同之处。[用不同方法,人所做的功不完全相同,但克服沙子重力所做的功是相同的。]
2.能区分有用功、额外功和总功的含义了吗?
人对沙子所做的功是对我们有用的功,叫做有用功。对桶、口袋所做的功是非我们需要但又不得不额外所做的功,叫做额外功。有用功和额外功之和叫做总功。
分析:使用任何机械都不可避免地要做额外功,即有用功始终都要小于总功。
3.机械效率:有用功跟总功的比值叫做机械效率。机械效率的公式:
提出问题:机械效率可以大于100%吗?分析得出:使用机械时会不得不做一些额外功,所以机械效率必然小于100%。
例题:起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少?
1.阅读“斜面的机械效率”。了解实验装置和实验过程。
2.设计简单的实验报告和记录表格。
1.有用功:我们所需要的功额外功:对于额外负担所不得不做的功。总功:有用功与额外功。
2.机械效率:有用功与总功之比。公式,没有单位,小于1,常用百分数表示。
提出问题、猜想、设计实验方案、进行实验、分析数据,得出结论、评估。
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一、教材分析
1、本节内容不仅属于《机械与人》章节的重点重要内容,同时也是整个八年级(初二)物理学习的集大成章节。其内容包含本章节机械功能特点、功、功率等相关知识,还囊括了多种受力分析、判断和物体运动、平衡等众多知识。可以这样说,本节内容基本上把一本书大部分知识都融汇交织于此。因此不仅是一堂新课,而且还是一堂涵盖面非常广的总结课,当然也是一堂很具有难度的挑战课。
2、本节课不仅学习新的物理概念“机械效率”,能够对于机械效率进行分析和计算,而且还需要让学生能够在学习和生活当中真正的理解”效率”的切实意义,能够在生产实际中解决实际问题,达到人文和科学的高度结合。
3、本节内容基本上可以认为是8年级物理学习一年以来的收关之课,通过本节的学习能够把学生对于物理学科的认识和理解水平提升一定的层次和高度。
4、本节教学不能停留在简单的理论分析上,更重要的是结合实验让学生真切的理解机械效率的意义。考验学生的实验探究,创造性、归纳总结、团队合作等多方面的能力。
二、学生分析
通过一年以来的学习,同学们储备了一定量的物理基本知识,掌握了一定的物理学习方法和具有一定的实验、实践方法和能力。大部分同学能够适应本节课的基本要求,同时也应当主意少数同学学习能力不足的现象。所以本节课的学习应当注意以下几点:
1、少一些高难度的理论分析和复杂的多步骤计算,尽量把抽象的知识生活化和形象化,让学生通过生活来理解知识,同时利用知识来解释、指导生产、生活。
2、适当的梯度和坡度,照顾不同学习能力层次的同学,让所有同学都能够参与学习和思考,有收获。
3、让学习走向生活,给学生预留一定的不同难度的课后实践探究问题,培养实践能力。
4、引导学生进行总结和反思,提升知识和能力的高度。
5、根据本地学生实际学习情况,本节内容分为两部分,两个教学时进行。第一部分让学生通过简单的实验理解机械效率,能够对相关问题进行分析和计算,达到对机械效率的切实理解,掌握实验探究各种机械效率的方法,为下一节实践探究各种机械效率做好充分准备。第二部分为实践探究课,同学们应用上节所掌握的知识和方法及要求探究不同机械在多种情况之下的机械效率,并且进行归纳总结,加深对机械效率的认识理解,同时能够利用所掌握和发现的知识去解决生产生活的实际问题。
三、教学目标
1、知识和技能目标
①理解有用功,额外功,总功,以及三者之间的区别、联系等关系。
②掌握机械效率的意义和计算方法。
③掌握通过实验、实践探究、测量和分析计算各种机械的机械效率的方法。
2、过程和方法目标
通过实验采集数据和分析,初步形象的理解机械效率,然后能够在理论分析的层次更加深入透彻的理解机械效率以及影响机械效率的各种因素。并且最终能够从理论走向生活和生产。
3、情感和态度目标:
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。
四、重难点:
重点:通过实验探究初步理解机械效率,能够进行简单的计算分析。
难点:对机械效率深入分析,掌握机械效率的影响因素,能够区分功、功率、机械效率等容易混淆的概念和意识。掌握实验探究机械效率的基本方法。
五、教学设备和教辅工具
多媒体投影仪、 滑轮、细线、弹簧测力计、铁架台、钩码等
六、设计思想
本堂课应该有以下几点突出表现:
1、教师成为学生们学习的引导者,巧妙和高效的引导学生发现问题和解决问题,不应该成为知识的灌输者,甚至教师要学会装“不懂”让学生教老师,体现学生在学习中的主体地位,培养自我学习的能力。
2、实验、实践和理论相结合,首先由生活发现问题,通过实验探究归纳总结,解决问题。然后上升到高层次的理论分析,最后又回归到生产生活中。切实的体现物理科技知识教育的价值和意义。
3、师生之间具有良好的互动,教师能够切实的掌握学生对于知识和能力的把握程度,能够随机应变,及时调整教学方式及内容。
4、巧妙铺垫,预留学习内容,为下节实验探究做好充分的准备。
七、教学流程
1、学生课前预习
2、课堂用简明、形象的问题引入新课题
3、实验探究,归纳总结
4、小习题训练,检查知识掌握程度
5、对机械效率深层次,高高度的理论分析,掌握测量机械效率的基本方法
6、安排课后作业,以及下节学习内容
7、总结
八、教学详细环节以及学生活动
(一)引入新课,简单的知识构建
1、让学生选择搬运砖块的方式引入新课
学生活动:抽点学生回答,让其说明理由
2、分析有用功、额外功、总功
有用功:为了达到目的必须做的功
额外功:为了达到目的,不得不克服其他阻碍因素所做的功
总功:使用机械时所做的功,等于有用功和额外功的总和
学生活动:教师引导示例,利用多媒体展示图片,学生分析运送砖头时的有用功,额外功、总功。
引导学生分析:在实际使用机械的时候,总功总是大于有用功,不得不做额外功。
3、引导分析机械效率
分析引入原因
①定义:有用功和总功的比值
②表达式:
③说明:<1>: 数值用百分数表示,没有单位
学生活动:翻看书本,找出答案回答。并且对知识点加强记忆。
(二)实验探究,切实体验实际,测量滑轮组的机械效率。
1、向提问如何进行实验体验和测量滑轮组机械效率机械
学生活动:思考,讨论和回答,教师引导
2、学生分组实验,采集数据,分析计算,并且把各组数据公布于黑板之上。教师引导学生归纳总结,进行评估。
后来改为观看我所做的实验视频
(三)课本例题分析处理,明确规范解题格式、方法和要求。
学生活动:抽点学生分析题目,讲解思路。强化解题格式。
(四)深层次的分析理解机械效率
1、公式的变形应用,配置一道小型的练习题。
练习1、已知某工地上滑轮组的`机械效率是85%,要把质量为200千克的砖块提升10米,则滑轮组自由端拉力应该做多少功?
学生活动:思考,回答,练习,记忆强化。
2、机械效率 与有用功,额外功、总功的关系
学生活动:讨论效率大越大,则说明机械所做的有用功越多?
机械效率大小跟所做的各种功大小没有任何必然的关系,只说明有用功在总功当中的比例、份额。当控制变量时,讨论相互之间大小关系。
3、讨论思考:机械效率的范围
机械效率小于1,所以各种机械可以按照我们需求省力或者省距离,但是绝对不省功。
4、讨论思考:机械效率与功率的区别,能否说机械效率越大,则功率越大,或者说功率越大,效率越大?
两者从不同的角度来描述机械的性能
5讨论回答:如何提高机械效率?
当有用功一定时,尽量减少额外功(减小总功)提升相同质量的砖头一定高度
当额外功一定时,尽量增加有用功
同一个滑轮组提升重物,尽量增加重物质量,好比打的包车,尽量多座人
当总功一定时,减小额外功
电动机提升重物时,尽量减少附载物
6实际操作中如何提高机械效率:
减小摩擦,给滑轮组添加润滑油等
减少、减轻附载物
组合机械越多,效率越低!
(五)、观看实际生产生活中机械的使用,掌握选择机械的方法
(六)、简单习题训练,检测知识掌握程度。
①下列关于机械效率的说法,正确的是( )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.减小额外功,可以提高机械效率
C.机械效率越大,功率也越大
D.额外功越大,机械效率越小
②为了提高机械效率,下列各种措施中有效地是( )
A.有用功一定,增大总功
B.总共一定,增大额外功
C.有用功一定,减小额外功
D.额外功一定,减小总功
③甲乙两台机器,甲的机械效率是85%,乙的机械效率是60%,则( )
A.相等的时间内,甲机器所做的功多
B.做同样多的功,甲机器花的时间少
C.甲机器比乙机器省力
D.上述说法都不对
④一滑轮组,不记绳重和摩擦,用它来提升一重为G的货物时,其机械效率为80%。若用该滑轮组来提升一重为2G的货物时,其机械效率( )
A.大于80%
B.等于80%
C.小于80%
D.无法确定
(七)总结本节课学习内容,引导如何对待生活学习。多,快、好、省。
(八)安排下节教学内容,安排课后作业。
下节课学习内容预告及安排:
1.实践探究同一滑轮组机械效率是否恒定、
2.探究斜面的机械效率的影响因素
要求:提出自己的猜想,别且根据猜想设计可行的实验验证方法,提前设计好数据采集表格。
九、课后作业:
1.用一个动滑轮把重为1000 N的物体提高2 ,所用的力是550 N,则有用功为_____,总功为_____,这个滑轮组的机械效率为_____,动滑轮的重力_____N(不计绳重及摩擦)
2.如图1所示,用此装置拉一重为100 N的重物,使其在地面上做匀速直线运动,若不计滑轮重和摩擦,所需拉力为8 N,则物体与地面间的摩擦力为_____N。实际此装置的机械效率为80%,欲使物体以0.6 /s的速度沿水平地面前进,那么实际拉力为_____N,拉力在 5 s内做的功为_____。
3.用500 N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8 时,可将滑轮组悬挂的重为1500 N的物体匀速提高2 ,则额外功占总功的百分比是 [ ]
A.25%
B.75%
C.15%
D.85%
4.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较[ ]?
A.总功不变,有用功增加了
B.总功不变,额外功减小了?
C.有用功不变,总功减小了
D.以上说法都不对?
5.起重机在1 in内能把5.0×104 N的物体匀速提高30 ,它的机械效率是60%,在 1 in内,起重机所做的有用功为多少?所做的总功为多少?总功率是多少W?
6、用滑轮匀速提升360 N的物体,假若滑轮组的机械效率为80%,绳子所能承受的最大拉力为100 N,考虑既省力又方便,问:此滑轮组应由几个定滑轮几个动滑轮组成?实际拉绳的力多大?
十、板书设计:
机械效率
1、有用功:
2、额外功:
3、总功:
4、机械效率:
①定义:
②表达式:
③理解、强调:
练习题分析,作图,说明,草稿等
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一、教学目标
1.理解有用功、额外功、总功及三者之间的关系;理解机械效率的定义和公式,能够利用公式进行有关计算。
2.通过观察和实验认识有用功、额外功和总功; 通过参与探究斜面机械效率的活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。
3.本节课注重与生活的联系;关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识,从而增强将科学服务于人类的责任感。
二、教学重、难点
1.有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系;机械效率的概念。
2.影响机械效率大小的因素。
三、教学过程
环节一:导入新课
【创设情境】
教师出示一张图片。提出问题:生活中听过关于效率的词语,学生能够回答出:工作效率,学习效率等。根据学生回答引出课题《机械效率》。
环节二:新课讲授
1.组织学生完成书中使用动滑轮是否省功这一实验。
提出问题:学生猜想定滑轮和动滑轮拉同一物体到同一高度做的功是否相同。
实验:(1)让一位同学到讲台上,一位同学用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,并计算拉力所做的功。
(2)再让另一位同学到讲台上,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,在做这个演示实验之前,提问两次拉力做的功是否相同,然后开始实验,再次计算拉力所做的功。
提问,两次实验中拉力做的功为什么不同?提问后总结:尽管使用动滑轮会省力,但由于滑轮本身所受的重力所受的重力以及摩擦等因素的影响,所以通过动滑轮拉动钩码,拉力做的功要多一些。
通过上述实验引出有用功、额外功和总功这三个概念。讲解总功、有用功和额外功之间的关系式:
⍟ 机械效率课件 ⍟
一、说教材:
《机械效率》是沪科版初二教材第九章的第五节,前有简单机械、功、功率,后有机械能,介于力和能量板块之间,是中考考点内容。主要包括:有用功、额外功、总功、机械效率的概念和提高机械效率的方法。它既是前面的知识的延伸,又是功的知识在生活实际中广泛的应用,它对学生学习和理解热机的效率等能量的利用率和转化率等起积极作用。它与我们的生活息息相关,对学生参加社会实践具有非常重要的指导意义,提高机械效率对当今社会可持续发展和节能减排起着重要的意义。
二、说学生:
1、学生已有一定的探究经验和方法;
2、学生对杠杆、滑轮、斜面等机械有一定的认识;
3、对功和功率的概念刚刚认识;
4、学生可能把机械效率和功率、做功的多少、省力等问题混淆;
5、同时对什么是有用功、什么是额外功、什么是总功,没办法确定,特别是对有用功的理解出现偏差。
①能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功;
②理解什么是机械效率,会用有关公式进行简单的计算;
③知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义;
①通过观察和实验的方法探索使用机械能不能省功;
②通过实验与讨论,认识提高机械效率的方法;
③在实验探究过程中,培养学生设计实验、收集实验数据从实验中归纳科学规律的能力。
①通过探究性物理学习活动,使学生体验探究的乐趣;
②在实验探究过程中,培养学生尊重实验事实和科学态度;
③知道提高机械效率的实际意义,从而增强节约能源意识。
1、重点:有用功、额外功、总功、机械效率概念教学和对影响机械效率的因素探究;
2、难点:在实例中有用功、额外功、总功的确定,对影响机械效率的因素的理解。
四、说教法与学法:
教师:讲授法、例举法;学生:实验探究、问题讨论法。师设置情景和问题,生自主探究,讨论交流,解决问题,获取知识。组织好学生自主探究和讨论活动,寓教于乐,学生在做中学,体验探究的乐趣,充分发挥学生的主体和教师的主导作用,提高学生的参与度,少做额外功,多做有用功,提高课堂效率,构建理想课堂。
五、说教学过程:
2、问题将物体匀速提上去的各种方法方法中,哪些是有用的功,哪些是没有用但又不得不做的`功从而引出机械的三种功?
(我认为导入是为新课服务的,既要有激趣性,又要有实用性。媒体展示增添刺激强度,设疑可设置悬念,激发学生的积极性。)
(二)新课学习:
1、有用功、额外功、总功、机械效率的概念的教学:
有用功、额外功、总功的揭示:
②用机械做功间接完成任务为什么要多做功?
③这部分功对完成任务有用吗?不做行吗?
(利用媒体的形象性和直观性,感知使用机械完成任务,因克服机械自重和机械摩擦要做一部分功,对直接完成任务无用,但不做不行,顺理成章的理解有用功、额外功、总功)
有用功、额外功、总功的强化:
①任务是什么?②直接完成任务做的功是什么?
②有用功多好还是少好? ②额外功是多好还是少好?③用用功和总功的比值叫机械效率
机械效率的强化:出示一些常见的机械的机械效率做为了解,知道使用任何机械,机械效率都小于1
2、探究讨论:用滑轮组提升物体的机械效率与什么因素有关?
通过例题,及对例题的变形讨论得出结论,额外功一定时,增大有用功能够提高机械效率。并让学生讨论,不同的滑轮组,提升相同的重物时机械效率是否相同,从理论上来验证,有用功相同是额外功越少,机械效率越高。
最后讨论能够提高机械效率的方法。虽然没有通过动手实验去探究,但我认为用这种方法相当于间接的做了实验一样可以使学生明白并理解机械效率与什么因素有关。
出示习题让学生思考后回答,对本节内容学生掌握情况进行检测。
(四)小结,让学生说出本节课都学到了哪些的知识,有哪些的收获,最后对本课内容进行整理。
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知道弹簧测力计的原理;
会正确使用弹簧测力计;
培养学生的观察能力和初步分析概括能力以及实际动手操作能力。
情感、态度和价值观:通过教学活动,使学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理。
b、拉伸或压缩弹簧。
3、弹力:物体在受力发生弹性形变时,会对跟它接触的物体施加力,这种力就叫做弹力。
1、测量力的大小的仪器叫测力计。
2、弹簧测力计:
只要一个物体对另一个物体施加了力,受力物体反过来也肯定会给施力物体一个力。这两个力大小相等,方向相反,且在同一条直线上。
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1、本节内容不仅属于《机械与人》章节的重点重要内容,同时也是整个八年级(初二)物理学习的集大成章节。其内容包含本章节机械功能特点、功、功率等相关知识,还囊括了多种受力分析、判断和物体运动、平衡等众多知识。可以这样说,本节内容基本上把一本书大部分知识都融汇交织于此。因此不仅是一堂新课,而且还是一堂涵盖面非常广的总结课,当然也是一堂很具有难度的挑战课。
2、本节课不仅学习新的物理概念“机械效率”,能够对于机械效率进行分析和计算,而且还需要让学生能够在学习和生活当中真正的理解”效率”的切实意义,能够在生产实际中解决实际问题,达到人文和科学的高度结合。
3、本节内容基本上可以认为是8年级物理学习一年以来的收关之课,通过本节的学习能够把学生对于物理学科的认识和理解水平提升一定的层次和高度。
4、本节教学不能停留在简单的理论分析上,更重要的是结合实验让学生真切的理解机械效率的意义。考验学生的实验探究,创造性、归纳总结、团队合作等多方面的能力。
通过一年以来的学习,同学们储备了一定量的物理基本知识,掌握了一定的物理学习方法和具有一定的实验、实践方法和能力。大部分同学能够适应本节课的基本要求,同时也应当主意少数同学学习能力不足的现象。所以本节课的学习应当注意以下几点:
1、少一些高难度的理论分析和复杂的多步骤计算,尽量把抽象的知识生活化和形象化,让学生通过生活来理解知识,同时利用知识来解释、指导生产、生活。
2、适当的梯度和坡度,照顾不同学习能力层次的同学,让所有同学都能够参与学习和思考,有收获。
3、让学习走向生活,给学生预留一定的不同难度的课后实践探究问题,培养实践能力。
4、引导学生进行总结和反思,提升知识和能力的高度。
5、根据本地学生实际学习情况,本节内容分为两部分,两个教学时进行。第一部分让学生通过简单的实验理解机械效率,能够对相关问题进行分析和计算,达到对机械效率的切实理解,掌握实验探究各种机械效率的方法,为下一节实践探究各种机械效率做好充分准备。第二部分为实践探究课,同学们应用上节所掌握的知识和方法及要求探究不同机械在多种情况之下的机械效率,并且进行归纳总结,加深对机械效率的认识理解,同时能够利用所掌握和发现的知识去解决生产生活的实际问题。
①理解有用功,额外功,总功,以及三者之间的区别、联系等关系。
②掌握机械效率的意义和计算方法。
③掌握通过实验、实践探究、测量和分析计算各种机械的机械效率的方法。
通过实验采集数据和分析,初步形象的理解机械效率,然后能够在理论分析的层次更加深入透彻的理解机械效率以及影响机械效率的各种因素。并且最终能够从理论走向生活和生产。
3、情感和态度目标:
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。
四、重难点:
重点:通过实验探究初步理解机械效率,能够进行简单的计算分析。
难点:对机械效率深入分析,掌握机械效率的影响因素,能够区分功、功率、机械效率等容易混淆的概念和意识。掌握实验探究机械效率的基本方法。
本堂课应该有以下几点突出表现:
1、教师成为学生们学习的引导者,巧妙和高效的引导学生发现问题和解决问题,不应该成为知识的灌输者,甚至教师要学会装“不懂”让学生教老师,体现学生在学习中的主体地位,培养自我学习的能力。
2、实验、实践和理论相结合,首先由生活发现问题,通过实验探究归纳总结,解决问题。然后上升到高层次的理论分析,最后又回归到生产生活中。切实的体现物理科技知识教育的价值和意义。
3、师生之间具有良好的互动,教师能够切实的掌握学生对于知识和能力的把握程度,能够随机应变,及时调整教学方式及内容。
4、巧妙铺垫,预留学习内容,为下节实验探究做好充分的准备。
5、对机械效率深层次,高高度的理论分析,掌握测量机械效率的基本方法
学生活动:教师引导示例,利用多媒体展示图片,学生分析运送砖头时的有用功,额外功、总功。
引导学生分析:在实际使用机械的时候,总功总是大于有用功,不得不做额外功。
②表达式:
学生活动:翻看书本,找出答案回答。并且对知识点加强记忆。
(二)实验探究,切实体验实际,测量滑轮组的机械效率。
2、学生分组实验,采集数据,分析计算,并且把各组数据公布于黑板之上。教师引导学生归纳总结,进行评估。
(三)课本例题分析处理,明确规范解题格式、方法和要求。
学生活动:抽点学生分析题目,讲解思路。强化解题格式。
1、公式的变形应用,配置一道小型的练习题。
练习1、已知某工地上滑轮组的`机械效率是85%,要把质量为200千克的砖块提升10米,则滑轮组自由端拉力应该做多少功?
学生活动:讨论效率大越大,则说明机械所做的有用功越多?
机械效率大小跟所做的各种功大小没有任何必然的关系,只说明有用功在总功当中的比例、份额。当控制变量时,讨论相互之间大小关系。
机械效率小于1,所以各种机械可以按照我们需求省力或者省距离,但是绝对不省功。
4、讨论思考:机械效率与功率的区别,能否说机械效率越大,则功率越大,或者说功率越大,效率越大?
当有用功一定时,尽量减少额外功(减小总功)提升相同质量的砖头一定高度
同一个滑轮组提升重物,尽量增加重物质量,好比打的包车,尽量多座人
(六)、简单习题训练,检测知识掌握程度。
③甲乙两台机器,甲的机械效率是85%,乙的机械效率是60%,则( )
④一滑轮组,不记绳重和摩擦,用它来提升一重为G的货物时,其机械效率为80%。若用该滑轮组来提升一重为2G的货物时,其机械效率( )
A.大于80%
B.等于80%
(七)总结本节课学习内容,引导如何对待生活学习。多,快、好、省。
(八)安排下节教学内容,安排课后作业。
下节课学习内容预告及安排:
1.实践探究同一滑轮组机械效率是否恒定、
要求:提出自己的猜想,别且根据猜想设计可行的实验验证方法,提前设计好数据采集表格。
九、课后作业:
1.用一个动滑轮把重为1000 N的物体提高2 ,所用的力是550 N,则有用功为_____,总功为_____,这个滑轮组的机械效率为_____,动滑轮的重力_____N(不计绳重及摩擦)
2.如图1所示,用此装置拉一重为100 N的重物,使其在地面上做匀速直线运动,若不计滑轮重和摩擦,所需拉力为8 N,则物体与地面间的摩擦力为_____N。实际此装置的机械效率为80%,欲使物体以0.6 /s的速度沿水平地面前进,那么实际拉力为_____N,拉力在 5 s内做的功为_____。
3.用500 N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8 时,可将滑轮组悬挂的重为1500 N的物体匀速提高2 ,则额外功占总功的百分比是 [ ]
A.25%
B.75%
C.15%
D.85%
4.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较[ ]?
B.总功不变,额外功减小了?
D.以上说法都不对?
5.起重机在1 in内能把5.0×104 N的物体匀速提高30 ,它的机械效率是60%,在 1 in内,起重机所做的有用功为多少?所做的总功为多少?总功率是多少W?
6、用滑轮匀速提升360 N的物体,假若滑轮组的机械效率为80%,绳子所能承受的最大拉力为100 N,考虑既省力又方便,问:此滑轮组应由几个定滑轮几个动滑轮组成?实际拉绳的力多大?
十、板书设计:
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