苏科版九年级全册5 机械效率教案
展开11.5 机械效率
教材版本
苏科2011课标版,九年级物理上册
教学目标
【知识与能力】
1. 知道什么是有用功、额外功和总功。
2. 理解机械效率的概念,并能运用公式进行简单的计算。知道机械效率总小于1。
3. 提高机械效率的意义和方法。
【过程与方法】
1.在实验探究过程中学会设计实验,收集实验数据,认识和体会物理概念。
2.通过实验与讨论,认识提高机械效率的方法。
【情感、态度、价值观】
使学生通过实践探究,合作交流,感受到获取知识的成功喜悦,感悟到合作学习的重要和知识的科学价值,从而激发学生学习的热情和动机,提高学习的自信心。
教学重难点
重点: 知道有用功、额外功和总功;理解机械效率。
难点:学生动手实验测得实验数据。
课前准备
自制教具、细多媒体课件、滑轮组、钩码、线等。
教学过程
一、新课引入
在唐山大地震中,有24万人死亡,当时救灾,靠的是用手去,救灾工具也仅仅是搞头、铁锹,由于救灾工具比较传统,救灾又不够及时,当时的损失特别大,今天我们国家的综合实力,应对自然灾害的反应速度和反应能力有了巨大的进步,在2016年超强台风莫兰蒂救援中,厦门就投入了装载机等大型机械,将经济损失降到了最低,仅仅用一天的时间就恢复了主要干路的通行。
二、新课教学
探究点一 有用功、额外功和总功
提问:救灾过程中,使用机械,要不就想省力,要不就想省距离,那么可以省功吗?如果用起重机将一块水泥板举高一定的高度,那么克服水泥板的重力做功和起重机拉力做功哪一个更大?究竟这两个功是否一样多,我们把现实的情景放到实验室里探究一下。同学们思考一下,利用我们桌面上的器材,用什么来模拟水泥板,又用什么来模拟起重机上的滑轮组。(提问)好,我们今天利用这套器材来做实验。同学们回忆一下,克服物体重力所做的功可以用哪个公式求?要求拉力所做的功可以用哪个公式求?
1. 设计实验探究:(1) 克服物体重力所做的功。(2)求使用滑轮组,拉力做的功。
学生思考传统的实验装置的缺点?如何改进?
2. 为了探究上述问题需要测量的物理量:手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力G、钩码上升的高度h。观看视频,规范实验操作!
3.设计表格,将实验数据填入表中。
动滑轮重 G动 /N | 钩码重 G物/N | 钩码上升的高度 h物/m | 直接将钩码举高做的功 W 1 /J | 动力F动/N | 动力作用点移动的距离 s动/m | 使用滑轮组动力做的功 W2 /J |
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4.分析实验数据:
(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等?
(2)哪一个做的功多一些?
(3)你认为产生这一现象的原因是什么?
学生交流讨论后回答:
(1)不相等。
(2)手拉绳做的功多。
(3)有摩擦,在提起重物时还要提起动滑轮。
使用了滑轮组还多做了功,这部分的功对我们没有用,但不可以不做,我们把这种对我们没有用,但又不得不额外多做的功,叫做额外功。对我们有用的功叫有用功,把拉力所做的功叫总功,总功等于有用功和额外功的总和!
例题:
- 用桶从水井中打水,对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功?
- 从水井中捞桶,对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功?
探究点二 机械效率
让学生动手算出有用功和总功的比例,用百分数表示填在表格中。有用功和总功的比例是衡量机械性能优劣的一个重要的标志,为了表示这个比例,物理学引入了机械效率
组织学生讨论:
(1)机械效率有单位吗?
(2)为什么机械效率没有大于1的?
学生经过讨论回答:机械效率没有单位,总小于1。
组织学生讨论:
(3)分析表格中的数据,机械效率与哪些因素有关?
分析数据,得出结论:
当钩码的重相同时,动滑轮越重,机械效率越小。
当动滑轮的重相同时,提升的物体越重,机械效率越高。
类3.推:机械效率还应该和什么因素有关呢?
同一滑轮组,提升的物重相同,摩擦越小,机械效率越高 。
效率是一个很重要很普遍的问题,不光是使用机械,在生活中,不管做什么事都有效率的高低,都要尽量提高效率。
三、板书设计
四、教学反思
《机械效率》一节主要讲述有用功、额外功、总功,和机械效率等方面的内容。前面我们已经学习了功的基本概念以及功的原理,而引入这些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题,所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。本节课的难点是学生动手实验,我通过1.自制实验器材,使测量实验数据更为简单2.事先拍摄学生规范操作的实验视频,这两点来突破本节课的难点。对于本节课的重点,我通过实验引出有用功、额外功、总功,加深学生的记忆,并且在引出概念后通过2题例题加深学生的理解,从而突破的重点。我在上课时注重与生活实际相联系,调动学生自主学习的积极性和主动性,激发了学生学习的积极性,教学设计注重体现物理学的价值,提高学生理论联系实际、解决实际问题能力,在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观的形成。
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