9.6测量滑轮组的机械效率-1教案 -2023-2024学年北师大版物理八年级下学期

教 案 教学基本信息 课题 测量滑轮组的机械效率 学科 物理 学段：初中 年级 初二 教材 书名：义务教育教科书物理八年级下册 出版社：北京师范大学出版社 出版日期：2015年12月 教学设计参与人员 姓名 单位 设计者 耿 红 北京理工大学附属中学 实施者 耿 红 北京理工大学附属中学 指导者 马朝华 何艳阳 周立松 海淀区教师进修学校 北大附中实验学校 北大附中实验学校 课件制作者 耿 红 北京理工大学附属中学 其他参与者 无 无 教学目标及教学重点、难点 教学目标： 通过测定滑轮组的机械效率，体会测量性实验的设计思路；通过对实验数据的分析与处理，学会测滑轮组的机械效率，了解影响机械效率的有关因素，认识提高滑轮组机械效率的方法和意义。 通过实验活动中组装滑轮组以及分工测量的活动，认识到交流与合作的重要性，在提升学生实验观察与归纳总结的能力的同时，深入体会使用机械中能量的多余消耗，渗透能量观念。 教学重点： 经历测量滑轮组的机械效率的实验过程 探究影响滑轮组机械效率的因素 教学难点： 对实验数据的分析处理过程 探究影响滑轮组机械效率的因素 教学过程(表格描述) 教学环节 主要教学活动 设置意图 测量滑轮组的机械效率 1. 实验原理： a． b． 滑轮组的选择 c． 分析需要测出哪些物理量：T、h、F、s 2. 实验器材：弹簧测力计测量、刻度尺、如图所示滑轮组； 3. 实验器材的组装： 用细线缠绕动滑轮时，动滑轮特别容易翻滚脱槽，怎样克服这个困难呢？ 先把钩码挂在动滑轮上，使滑轮组的整体重心降低到滑轮的轴心以下，这样整个装置就比较容易组装了 4. 实验数据的测量方法： 怎样用弹簧测力计测量T、F？ 测量这两个数据是为了计算有用功和总功提供证据，所以一定是在弹簧测力计竖直向上匀速运动的过程中读取数据，这就要求提升时要缓慢移动，同学之间配合操作。 怎样用刻度尺测量h、s？ 先把钩码（的上沿或下沿）放到刻度尺某一整数刻度处,读出重物的初位置，同时用色笔在细绳的适当位置做标记，读出绳端的初位置，向上拉动弹簧测力计后，再读出重物的末位置和绳端的末位置，重物两次位置差即为钩码上升的高度，细绳两次位置差为绳端移动的距离。 测量性实验的规范步骤： 实验原理分析、实验器材选组、实验器材组装时的注意事项、实验数据的准确采集，通过这些步骤的一一分析，为学生进行实验做好前期的准备工作，并利用问题的形式将实验中所遇到的问题厘清。同时让学生体会到实验中要注意分工合作，体现小组成员之间要发挥的合作精神。 5. 实验步骤： （1）将弹簧测力计调零，用弹簧测力计测出提升钩码所用拉力T并记录在数据表格中。 （2）如图甲所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h。并把测量数据记录在表格中。 （3）更换不同的钩码，用同一滑轮组提升，将测量数据T、F、s、h记录到数据表格中。 （4）利用公式计算滑轮组的机械效率η，并将η值记录在表格中。 将实验步骤的规范书写呈现出来，让学生学会规范的描述方法和语言。 影响滑轮组机械效率的因素 1. 使用同一个滑轮组时 a．分析实验数据，得出使用同一个滑轮组时，机械效率与提升重物的拉力T有关，拉力越大，机械效率越高； b．进行理论分析： 通过对公式的推导，得到机械效率的变形式，然后利用数学手段讨论增大T后，导致机械效率增大的原因。 2. 换用另一个动滑轮后测出的实验数据， a．进行分析，发现拉力T相同时，不同滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关； b．进行理论分析：产生额外功的原因 3．进一步分析影响滑轮组机械效率的因素，利用如图所示是四组实验，通过实验数据进行分析： 影响滑轮组机械效率的因素有：绳重、动滑轮重、提升不同重物的拉力、摩擦等。 4.如何提高机械效率？ 进一步培养分析数据进行论证的能力，并总结出提高机械效率的方法。 小结 1. 从W有、W额两个方面分析η的影响因素 2.使用不同的机械“费” 功性能——η可相同、可不同； 3.使用同一机械“费” 功的性能也可不同——η可变； 4. 使用同一机械，提升物重所需的拉力T越大，性能越好——η越大。 总结本节课的主要内容。 思考 思考1.在测量滑轮组机械效率的实验中，如果不用刻度尺进行重物提升高度h和绳端移动距离s的测量，能否完成实验？ 解释机械效率的变形公式： 思考2.越省力的滑轮组，它的机械效率就越大，这样的观点是否正确？ 思考3.同一滑轮组，被提升的物体重