1、五、机械效率教学目标:1、通过探究动滑轮,知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系.2、理解机械效率的概念,知道机械效率的计算公式,会进行有关机械效率的计算.3、知道机械效率的物理意义,知道实际的机械效率不可能是 100%.4、能设计试验,测定某种简单机械的机械效率.5、通过功的原理从理想情况向实际情况转移,初步体会物理学研究从简单到复杂的过程,引起学习机械效率的注意,体会在生产、生活中提高效率的意义,体会物理原理在实际生产、生活中的价值,培养学生热爱科学的情感教学重难点:来源:gkstk.Com重点:有用功、总功、额外功、机械效率的概念难点:有关机械效率的计算教学教具:滑轮(2 只)、弹簧测
2、力计、钩码、细线、刻度尺。教学程序设计:一、引入新课提问:1、世界上有没有能够省功的机械?2、理想情况下(不考虑机械摩擦等因素的影响) ,利用机械做功和直接对物体做功的大小有何关系?3、但在实际生活中,人们利用机械做功和直接对物体做功的大小又有何关系?为什么?二、新课教学1、活动:“再探动滑轮”实验器材:实验步骤:见课本注意事项:竖直向上匀速拉动弹簧测力计实验表格:钩码重G/N钩码上升高度 h/m对钩码做功 Gh/J绳端拉力 F/N绳端移动距离 s/m手拉绳做的功Fs/J来源:gkstk.Com1234(1)分析表中实验数据可以发现:手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗?哪个大? (2)
3、产生这一现象的原因是什么?(3)由此可得出什么结论?(4)活动中要做几种不同情况的实验,其目的是什么?(通过多次实验,寻找普遍的规律)2、机械效率讲述:在刚才的活的中,将钩码提升到一定的高度是我们的目的,这部分功是我们所需要的,称之为有用功。(1)有用功:利用机械工作时,对人们有用的功。在提升重物的情况下:W 有用 = Gh在上述实验中,钩码被提升到一定高度的同时,动滑轮也被提升,运动过程中还存在着各种摩擦,这样人们在利用机械做功时就不得不多做一部分功,这就是利用机械工作时的额外功.(2)额外功:利用机械工作时,并非人们需要而又不得不做的功.额外功主要包括以下两个方面:(1)克服机械自身重力而
4、做的功 (2)克服各种摩擦而做的功(3)总功:利用机械工作时,人对机械做的功. W 总 = W 有用 + W 额外通常情况下:W 总 = Fs 来源:学优高考网 gkstkF 作用在机械上的力 s 在力 F 的方向上通过的距离。在使用机械时,有用功只占总功的一部分.人们总希望有用功在总功中所占的比例越大越好。(4)机械效率:有用功与总功的比值.如果用 W 总表示总功,W 有用表示有用功, 表示机械效率,那么机械效率的公式可写作:W 有用 W 总 100%。因此,机械效率大表示有用功跟总功的比值大,或者说,在有用功一定时,机械效率大的机械,所做的额外功少。提问:机械效率有无单位?它可能大于 1
5、吗?由于 W 有用与 W 总的单位都是焦耳,因此机械效率是没有单位的。任何机械本身都受到重力作用,相对运动的零件间又存在摩擦,所以,使用任何机械除了做有用功之外,都不避免地要做额外功,这时动力做的功就等于有用功加额外功。可见,W 有用总小于 W 总,因此,机械效率总是小于 1。通常用百分数来表示。通常,起重机的机械效率为 40%50%,滑轮组的机械效率 60%80%,抽水机的机械效率 60%80%.3、有用功和总功的区别动力(人或电动机)对机械所做的功是总功,机械对物体做的功是有用功。举例:水力发电站中,水从高处流下来带动发电机,水的中立所做的功 Gh 是总功,发电机发出的电能是有用功。来源:
6、gkstk.Com4、提高机械效率的方法从公式 W 有用 W 总 W 有用 (W 有用 W 额外 )入手,引导学生从两个方面讨论:(1)减小额外功(有用功一定的情况下)(2)增加有用功(额外功一定的情况下)5、功率和效率的区别功率表示做功的快慢,效率是有用功和总功的比值,是两个完全不同的物理量。功率大的机械不一定效率高,两者没有因果联系。6、例题分析:用定滑轮提升质量为 20kg 的物体,所用拉力为 220N,当物体升高到 2m 时,求有用功、总功和定滑轮的机械效率.解:W 有用 = Gh = mgh = 20kg10N/kg2m=400JW 总 = Fs = 220N 2m = 440J = W 有用 / W 总 = 400J / 440J =91%三、课堂反馈练习册相关题目四、小结机械效率是机器性能好坏的重要指标,提高机械效率,更充分地发挥机械设备的作用,有重要的经济意义。教育学生在实际生活中办任何事情都要树立效率观念,以尽可能少的消耗来取得尽可能多的效益,对学生进行思想教育。五、板书:教学反思: