江苏省仪征市月塘中学九年级物理《11. 5 机械效率》教案 苏科版VIP免费

江苏省仪征市月塘中学九年级物理《11.5机械效率》教案苏科版【教学目标】1．知识与技能理解什么是有用功、额外功和总功。理解什么是机械效率，并会用有关公式进行简单的计算。2．过程与方法通过探究动滑轮的活动，明确使用机械要做额外功。通过实例讨论，认识提高机械效率的主要方法。3．情感、态度与价值观机械效率反映的是机械做功的性能，即使用机械的效益高低，能量利用率的高低，通过探究活动，对节约能源的认识有新的拓展，明确提高机械效率是现代化生产设备研究所追求的目标之一【教学重点】机械效率的理解【教学难点】机械效率公式的灵活运用．【教材分析】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，在实际情况中，必然要做额外功，即W额≠0，所以η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%．【教学程序】〖新课引入〗我们用动滑轮来提升重物，目的是什么？是提动滑轮吗〖新课进行〗活动来引入新知1．课前准备探究小组准备好以下器材：单滑轮两个、双滑轮两个、弹簧测力计、刻...