五、机械效率优质课教学设计

课题：机械效率（第一课时）

教学目标

1．通探究动滑轮，理解有用功和总功。

2．了解额外功的产生原因，掌握三功的关系

3．理解机械效率的物理意义，知道机械效率的计算公式。

教学重点、难点

重点：机械效率的物理意义。

难点：利用各种机械做功时能从中辨认出有用功和额外功。

设计思路

通过利用动滑轮来提升钩码的实验引出有用功、额外功和总功的概念，再通过举例使学生能区分在不同情况下利用各种机械做功时的有用功和总功。在学生充分认识到有用功与总功之间的差异时引出利用机械做功时不仅想省力或省距离或改变力的方向的同时能够在做相同的总功时有用功占得多些，因此将有用功与总功的比值定义为机械效率。

教学资源

1.多媒体投影

2.分组实验器材：铁架台、滑轮、细线、钩码、弹簧测力计

教学设计

教学

环节

教

学

过

程

教师引导活动

学生探究活动

点

评

引入新课

师：小明利用动滑轮把木料拉上二楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？

师：下面我们设计一个实验来测出这两个功进行对比。

师：要计算这两个功需要测出哪几个物理量？需要哪些仪器？要记录哪些物理量？你能设计一张记录数据的表格吗？

介绍实验器材

分析实验数据得出结论：手拉绳所做的功比动滑轮拉钩码做的功多。

师：为什么？

师：同学们说得很好，我们的目的是将钩码提升到一定的高度，所以克服钩码的重力所做的功叫有用功记作W有用，由于动滑轮有重力，在提升钩码时也要克服动滑轮的重力和摩擦力做功，这部分功对人们无用但必须完成的功叫做额外功，记作W额外，手的拉力对动滑轮做的功叫做总功记作W总，总功等于有用功加额外功。

生猜想：可能相等可能手拉绳做的功大些

探究动滑轮提升物体时能否省功

学生回答

学生设计

学生实验

生：因为动滑轮有重力，且提升钩码时滑轮的转轴处有摩擦

辨别有1、

利用如图的滑轮组提升重为用功、G的重物匀速上升h时，拉额外力为F，则有用功、额外功和功、总总功分别是多少？

功

2、

利用如图的滑轮组将桌面上重为G的物体匀速移动一段距离s物体受到的摩擦力为f，拉力为F，则有用功、额外功和总功分别是多少？

3、

利用重力G1的水桶从井中提水时，桶中水重G2，水提上来的高度是h,有用功和额外功分别是多少？如果这只桶不小心落入水中将它从井中打捞上来时做的有用功和额外功分别是多少？

师：通过这题你发现了什么？

1．关于机械功原理，下列说法正确的是

(

)

A．简单机械不省功，复杂机械能省功

B．机械功原理适用于理想机械

C．使用动滑轮省一半力，也省一半功

D．既省力又省距离的机械是不可造出来的

2、工人用一轻质杠杆将一个重为500N的物体匀速提起0.5m，则工人对杠杆做的功为

，如果动力作用点下降2m, 则工人施加的动力为

。

、

生：W有用=Gh

W总=FS=F3h W额外=F3h-Gh

生：W有用=fs W总=F3S W额外= F3S- fs

生：W有用=G2h W额外= G1h W有用=G1h W额外= G2h

生：有用功、额外功的判断依据是人们做功的目的是什么？为完成目的做的功是有用功。

机械效率

师：我们利用机械做功时，可以省力或省距离或改变施力的方向，但不能省功，所以我们希望利用机械在达到某一目的即做相同的有用功时做的总功少一些，也就是有用功占总功的比例大，物理学中把这个比值叫做机械效率。

师：有用功跟总功的比值叫机械效率。用η表示

η=W有用/W总×100% 师：你知道为什么用百分数表示机械效率吗？

生：因为额外功不可避免，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。