9.5 探究——使用机械是否省功 课件 2023-2024学年初中物理北师大版八年级下册

第5节 探究——使用机械是否省功 第九章 机械和功 为什么要使用这些工具？ 省力 省距离 使用机械是否能省功？ 新课导入 1.通过探究活动，知道使用任何机械都不省功。 2.知道什么是有用功、额外功和总功。 3.知道机械效率的概念，知道机械效率总小于1，会利用机械效率的公式进行简单的计算。 活动探究 课堂总结 当堂检测 学习目标 任务一 功的原理 活动1：我们知道杠杆、滑轮等简单机械，在使用过程中有的可以省力，有的可以省距离。小组进行实验活动，探究使用机械能否省功。 【猜想与假设】 使用机械可能不省功。 【制订计划】 设计思路 以动滑轮为例，比较使用动滑轮提升重物时与直接提升重物至相同高度时所做的功的大小。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 实验器材 实验步骤 铁架台、细绳、钩码、动滑轮、弹簧测力计、刻度尺。 ①直接用弹簧测力计吊起一个重物，记录此时离桌面的高度h，以及弹簧测力计的示数F; ②再用弹簧测力计通过一个动滑轮吊起重物，使重物上升相同的高度h，测量弹簧测力计上升的距离s以及弹簧测力计的示数F'; ③将数据填写在表格中，并完成表格。 实验注意事项： ▸缓慢提升物体 ▸测力计要在提升过程中读数 ▸测量距离要记录始、末位置的刻度 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 按照制订好的计划进行实验，完成表格。 【收集证据】 问题：分析实验数据，你能得出什么结论? 提升方式 力／N 移动距离／m 力做的功／J 直接提升 用动滑轮提升 提升方式 力／N 移动距离／m 力做的功／J 直接提升 F＝0.2 h=0.1 W1＝Fh＝0.02 用动滑轮提升 F'＝0.15 s=0.2 W2=F's＝0.03 由实验结果可知，W2＞W1。所以使用动滑轮提升物体不能省功。 【分析与结论】 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动2：使用动滑轮提升物体不能省功，使用其他机械能省功吗？分析下列数据，思考回答问题。 甲 乙 提升方式 F／N s／m W／J 直接 用杠杆 ① 按图所示的方法，使用杠杆进行实验，得到相应的数据。 提升方式 F／N s／m W／J 直接 0.5 0.1 0.05 用杠杆 0.38 0.3 0.114 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 提升方式 F／N s／m W／J 直接 用斜面 甲 乙 ② 按图所示的方法，使用斜面进行实验，得到相应的数据。 问题1：分析上面两个实验的数据，你能得出什么结论? 使用杠杆和斜面提升物体都不能省功。 大量实验表明：使用任何机械都不省功。 提升方式 F／N s／m W／J 直接 1.45 0.1 0.145 用斜面 0.4 0.8 0.32 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 问题2：同学们互相交流谈论，使用机械不省功的原因是什么？ 因为省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而功＝力×距离，所以不能省功。且在使用机械的工作过程中需要克服摩擦力做功，所以使用机械不能省功。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 螺旋也是斜面的一种应用 斜面也是简单机械的一种 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动小结 功的原理： 大量的实验和理论研究表明：使用任何机械都不能省功，这个结论叫作功的原理。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 任务二 机械效率 活动1：观察做功的不同方法，认识有用功、额外功和总功。 要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。 哪种办法最好，哪种办法最不好？ 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 人提沙子做功 1.对沙子做功 2.对桶做功 3.克服自重做功 1.对沙子做功 2.对桶做功 3.对动滑轮做功 1.对沙子做功 2.对袋子做功 3.对动滑轮做功 有利用价值的功 人拉滑轮做功 人拉滑轮做功 无利用价值，但又不得不做的功 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 1.有用功、额外功、总功的定义 有用功：对我们有用的，是我们需要做的功。 （是无论采取哪种办法都必须做的功） 额外功：这部分并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。 （既没有利用价值而又不得不做的功） 总功：有用功加上额外功是总共做的功，叫做总功。 （动力对机械所做的功） 2.有用功、额外功、总功的关系 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 问题：利用有用功、额外功、总功的关系完成下表填空。 做功方式 有用功 额外功 总功 桶装，手提上楼 100N×6m （400+20）N×6m 桶装，动滑轮吊运 100N×6m ×(20+10)N×12m