第11章 第5节 机械效率教案（1） 2022-2023学年苏科版物理九年级上册

初中物理学科教案 主备人:_____ 校对人:_____总第__3___课时 课题 第11章 第5节 机械效率 课型 新课 第1课时 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，会计算涉及滑轮的机械效率. 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. 能设计实验，测定涉及滑轮的机械效率. 5.知道提高滑轮组机械效率的实际意义和方法，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. 重点难点 重点：理解机械效率。并用机械效率的公式进行有关问题的简单计算。 难点：了解什么是有用功、额外功和总功。及三者之间的数量关系。 实验仪器 铁架台、钩码、弹簧测力计、动滑轮等 教学方法 任务驱动法、讨论法、讲授法、练习法 教学流程 师生活动 二次备课 创设情境 家庭装修，运送木料上楼 【师】小明利用动滑轮将木料运上楼，对木料做功了吗？ 【生】思考后回答 【师】这个功的大小与用绳子将木料直接提上楼相等吗？（引导学生从实际考虑） 【师】这个问题就是我们今天要学习的内容——机械效率。 设计任务 自主探索 协作学习 【师】要比较直接提升做功和借助动滑轮提升做功多少，再次探究动滑轮来比较这两个量是否相等。下面我们设计实验进行测量，设计实验需要解决以下问题（PPT呈现）： ①实验需要测哪些量？ ②测量这些物理量，需要什么样的测量工具，如何测量这些物理量？ ③做这个实验除了弹簧测力计和刻度尺以外，还需要准备哪些仪器呢？ ④根据实验，设计一个表格记录实验中需要测量的数据。 【生】思考、小组讨论、交流发言 【师】经过同学探讨我们将按照下面步骤（PPT呈现） （1）直接用弹簧测力计缓缓提着一个重物使它上升一定高度，测出它的重力和移动的距离。记下数值。 （2）用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动滑轮将这个物体提高相同的高度 记下拉力和绳子移动的距离。 （3）改变钩码的个数重复上述步骤。 实验次序 物重（G/N） 上升高度（h/m） 拉力（F/N） 绳子移动距离（s/m） 1 2 3 【生】动手实验、将数据记录表格中 【师】比较使用动滑轮和不使用动滑轮做功数值的大小相等吗？若不相等，是哪一个大？ 【生】对比后回答 【师】想一想，为什么提升相同物体上升相同高度使用动滑轮做功更多一些呢？ 【生】思考，给出自已的解释 【师】提出有用功、额外功、总功的概念 如： 像刚才直接用手将钩码提到一定的高度是我们的目的，所做的功叫有用功。记作W有用。 像刚才使用动滑轮提升物体时，需克服摩擦力做功，还要克服动滑轮的重力做功，虽然这些功并非我们所需要的，但又不得不做的，我们把它叫做额外。记作W额外。 如果把手的拉力对动滑轮做的功叫做总功，记作W总。则总功应等于有用功与额外功之和：W总＝W有用＋W额外 巩固概念知识强化，可举一例让学生思考：用桶从井中打水，此活动中有用功、额外功和总功各是什么？若是桶掉入井中，需要捞桶，则有用是什么？额外功和总功又是什么？ 【生】思考后回答 【师】借助机械做功的时候，我们希望 功越多越好， 功越少越好。现在有甲、乙两种机械做功，甲机械做的有用功100J，与此同时做的总功为200J；乙机械做的有用功50J，总功为80J。请你对两种机械评价一下 【生】思考、小组讨论、交流发言 【师】物理学中用有用功在总功当中占的比例，来表示机械的性能，叫做机械效率。 1.定义机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。 2.公式机械效率＝有用功/总功×100％ 字母表达式即：η＝W有用/W总×100％ 注意：η没有单位，η小于 1。 【师】你能联系所学，说明η小于 1吗？ 【生】思考、回答 【师】据此，你还能想到机械效率还可以用什么表达式来表示呢？ 【生】思考后回答 η＝（W总-W饿）/W总×100％，η＝W有/（W有+W饿）×100％ 【师】起重机的机械效率为60%，它表示什么意思？ 【生】有用功占总功百分之六十 【师】还可以怎么解读呢？ 【生】如果用此起重机做100J总功，里面有60J有用功，40J额外功 额外功占总功的百分之四十 有用功是额外功的1.5倍 【师】有用功在总功当中占的比例，也就是机械效率是大好还是小好？从公式上看，你认为怎样提高机械效率呢？ 【生】在有用功不变的情况下，减少额外功 在额外功不变的情况下，增大有用功 【师】以我们借助动滑轮提升物体为例，你认为如何提高机械效率呢？ 【生】思考、小组讨论、交流发言 减轻滑轮重（额外功）