2021年北师大版9.6《探究——使用机械是否省功》实用教案设计.pdf
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1、五、探究使用机械效率是否省功学习目 标(知识技能过程方法情感态度价值观)来源:学+科+网 来源:Zxxk.Com来源:学科网 ZXXK来源:学+科+网 Z+X+X+K1 来源明确机械效率是描述做功效率的物理量。:学科网 来源:学&科&网 2 掌握机械效率的概念,会计算某种简单机械的机械效率。3能设计实验,测定某种简单机械的机械效率4知道提高机械效率的实际意义和方法,5.有合理改进机械、提高效率的意识,增强将科学服务于人类的责任感。重点机械效率的概念和有关计算学习难点滑轮组的机械效率与哪些因素有关学习过程学生学习活动概要教师帮 辅活动一、知识储备1杠杆的分类及相应的特点:(1)省力杠杆:省力但不
2、能改变动力的方向;(2)费力杠杆:可以改变动力的方向但费力;(3)等臂杠杆:不省力也不费力,不省距离也不费距离。2动滑轮:可以省一半的力,不能改变力的方向,是一个动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆。3定滑轮:是个等臂杠杆,可以改变动力的方向。4滑轮组:集中了动滑轮及定滑轮的优点(滑轮组由几段绳子承担重物,绳子的拉力就是物重的几分之一)5.(1)做功的判断(依据是功的两个必要因素:作用在物体上的力及物体在力的方向上通过的距离),判断时两个因素缺一不可。(2)功的计算(W=Fs,克服重力做功时用W=Gh)(3)功的单 位:Nm,专门的名称叫焦耳,符号J。6功率(1)功率是描述做功快慢的物理量。(2)功率
3、的计算(P=W/t=F)(3)功 率的单位:瓦特(简称瓦,符号W)二、新课导入1提出问题:这五种不同方法中,有的省力,有的省距离,有的改变力的方向,前不久,学习了功的新物理量,有省功的机械吗?举例:将一重物提到某高处,有多少种方法。每种方法中都用到了什么机械。优点分别是什么。引导学生分析是否省功。近一步引导学生如何证明的自己的猜想。|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 1 页,共 6 页2怎样探究这个问题?三、关于机械效率的概念1几个基本概念:有用功 W有用_将重物提升一定高度所做的功额外功 W额外_克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功总
4、功 W总_手的拉力对动滑轮做的功2三者之间的关系:额外有用总WWW3机械效率的概念:物理学中,将有用功与总功的比值叫做机械效率。即:总功有用功机械效率100计算公式:%100总有用WW4注意:对于实际机械,由于总是有额外功存在,1。9机械效率(1)有用功与额外功的区分:依据做功的目的。(2)机械效率的概念(=W有用/W总)及意义,机械效率总小于1的理解。10滑轮组的机械效率的测量滑轮组的机械效率=W有用/W总=Gh/Fs 四、重点、难点剖析1有关机械的三种功(1)有用功。所谓有用功,就是对人们有用的那部分功。那么什么是对人们有用的功?对此并不是所有同学都能搞清楚的。一般说有用功是使用机械过程中
5、为了达到人们的目的,所需要做的功。如:我们用动滑轮将货物从一楼提到二楼,把货物提上去是目的。提货物上楼的过程中,货物重乘以楼高所做的功W=Gh,就是有用功。再如图11-36 所示利用滑轮组将一辆汽车水平向左移动了一段距离s,要拉动汽车,必须克服地面与汽车间的摩擦力f,为了实现移动汽车的目的,克服这一摩擦力做的功W=fs就是有用的。所以判断有用功,首先要看人们使用机械来达到什么目的。(2)额外功。所谓额外功,就是人们使用机械时,为了达到目的不得不额外做的那部分功。如上面所举例子,将货物从一楼提到二楼,把货物提上去,就得将动滑轮也提上去,人对动滑轮所做的功尽管不是我们的目的,但不得不做,因此动滑轮
6、重乘以楼高所做功W=G动h,是额外的。使用动滑轮时不可避免地要克服滑轮内部之间的摩擦做功,克服机械的自重及摩擦(因使用机械而产生)等因素做的功都是额外功。再如图11-15 所指导理解机械效率总 小于 1 指导滑轮组的机械效率的计算及测量中应该注意的问题给出计算的实例,让学生练习并给予指导|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 2 页,共 6 页文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1
7、D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6
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9、7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF
10、1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A
11、2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编
12、码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X
13、10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9示的装置中,使用滑轮组将汽车水平拉动。为了拉动汽车,我们势必也得将动滑轮水平拉动,则拉动动滑轮时克服滑轮摩擦所做的功就是额外功。(3)总功。总功是在使用机械时才会出现的概念,也就是人们为达到某种目的而实际做的功。如图11-36 所示,我们使用滑轮组移动汽车,就要在绳端用力拉,我们用的拉力与绳端所移动的距离的乘积,就是我们对滑轮组做的功,这个功我们总功包括有用功和额
14、外功,也说是有用功、额外功都来自于总功,即W总=W有+W额。2机械效率机械做功性能的重要指标在使用机械时,我们需要一定量的有用功,由于不可避免地存在摩擦和机械自重等原因,额外功是不可避免的。额外功是我们不需要的,为做有用功而白白浪费人力和物力,应尽量减少它。使用不同的机械完成相同的有用功。做额外功越少的机械越好,或者说,有用功与总功越接近越好。为了表示总功中有多少功被有效利用,物理上引入了机械效率的概念。机械效率的定义是:有用功与总功的比值,用公式表示为%100额有WW,在实际情况中,必然要做额外功,即W 额 0,所以总小于100%。理解这一点,关键是把握额外功不可避免。例如,怎么把 1 吨水
15、送到高处的水槽,简单方法是人用水桶一桶一桶提上去,水送上去了,但每次都要把桶也提上去(我们不可能直接捧着水上去),克服水桶所受重力做的功就是额外功。虽然这是不可避免的,但是可以设法减小的。如果用比较重的铁桶提水,做的额外功就多;若用比较轻的塑料桶提水,做的额外功就少,同样可以达到提水的目的。还有,提水时人也要上到高处,克服人所受重力做的功,也是额外功,因为人上到高处不是目的,只是为了将水提上去。换个方法,人可以不一趟一趟地上下跑,比如在高处安装一个定滑轮,两个人相互配合,一个人在下面往桶里装水,另一个人在高处接住水桶重力做额外功,但还要克服因水跟水管之间的摩擦和水泵内部的摩擦做额外功。总之,我
16、们通过改进做功方式和改进做功的性能,可以减小额外功。人们常通过减小摩擦,减轻自重,简化结构,选用优良材料等办法来提高机械效率。但额外功不可能减小到零,所以,任何机械的机械效率都小于1,或者说小于100%。第二课时:四、关于机械效率概念的巩固和计算易错分析为了提高滑轮组的机械效率,以下做法中正确的是:()A、以较快速度提升重物;B、较慢速度提升重物;C、增加承担物重的绳子股数;|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 3 页,共 6 页文档编码:CF1X10T9F1D8 HK6F7V10M7J5 ZF1H6I8A2K9文档编码:CF1X10T
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