安徽省阜南县九年级物理《9.6 测滑轮组机械效率》教案 北师大版VIP专享VIP免费

6机械效率【教学目标】1．知识与技能：（１）理解有用功、额外功和总功的含义；（２）理解机械效率的定义及物理意义，会进行相关的计算；（３）知道提高机械效率的意义和主要方法。2．过程与方法：经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率；通过讨论，了解如何提高机械效率。3．情感、态度与价值观：关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。【教学过程】教师活动设计学生活动设计一、有用功、额外功和总功的概念观察教材图12-5-1或举一个具体的例子。机械做功，如起重机将砖块提升到楼顶，除了克服砖块重力做功外，也一定同时需要克服装砖的筐子、滑轮和钩子等辅助措施的重力做功；此外，由于物体之间总存在摩擦，所以起重机对砖块做功的同时，或多或少要克服摩擦做功。起重机提升砖块做的功是有用功，提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额外功。有回答：提升水做的功是有用功；提升水桶、竹竿做的功是额外功；二者之和为总功。用功和额外功之和叫总功。用表示总功，表示有用功，表示额外功，它们的关系是举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念提问，人用水桶从井中提水，有用功、额外功、总功各是什么？视学生理解程度可再举几个例子。二、机械效率举例引出机械学校二楼的墙坏了一个洞，修补的话需要40Kg的水泥。如果你是建筑工人，你需要将40Kg的水泥从一楼搬到二楼。现在你手上有重5Kg的铁桶，重2Kg的塑料桶，都能装下40Kg水泥，你可以叫楼上的同事用铁桶或者塑料桶把水泥提上去，当然也可以自己提上去。提问：你愿意采取哪种方法？提问：为什么？回答：叫楼上的同事用塑料桶把水泥提上去。回答：省力或做的功少。提问：“做的功少”指的是什么功少？有用功、额外功、还是总功？回答：总功。提问：三个方法做的总功不同，有用功相回答：相同。效率同吗？逐步引导。任何机械所做的有用功只是总功的一部分。有用功所占的比例越大，说明机械的效率越高。物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。机械效率的符号是η，读作：yita，常用百分数表示。说明：η为一比值，没有单位。提问：总功又等于有用功和额外功之和，则η又可以表示为什么？说明：在实际机械中，由于机械重力、摩擦力等等因素的存在，额外功是一定存在的，即>0，可见η<100%；只有在理想机械中，机械重力、摩擦力等等因素可以忽略，这时=0，回答：η=100%。三、例题例题：如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m，所用的拉力F是250N，求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。教师板演。解：人做的总功等于人拉绳子的力F乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。人拉绳子的力F=250N，s=2×h=2×2m=4m，h为货物提升的高度。=Fs=250N×4m=1000J有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力G=400N，提升高度h=2m。则学生思考解答。=Gh=400N×2m=800J=-=1000J-800J=200Jη=（/）×100%=（800J/1000J）×100%=80%总结：由例题得知，只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个，就可以算出用机械做功过程中的机械效率。四、提出提高机械效率的意义机械效率表示有用功在总功中所占的比值，机械效率越大，做相同的有用功，需要的总功越少，机械能够更好地发挥效用。η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。提问：如何提高机械效率呢？回答：由η=（/）×100%==[/(+)]×100%可以看出:在一定时，减少额外功；在一定时，增加，可以提高η。回答：可以采取减轻动滑轮重量以及减少滑轮与绳子之间摩擦的方法。提问：例题中可以采取什么方法减少？当机械一定时，在可能情况下，增加，也可以提高η。提问：例题中怎样增加？回答：增加被提起货物的质量。五、与功的原理对比说明：一般来说，用机械对物体做功，有用功是固定的，这时候，机械效率越高，机械需要做的总功就越少，可见，机械效率越高的机械越省功。提问：这和功的原理中说的“任何机械都不省功”矛盾吗？回答：不矛盾，功的原理说的是使用机械时，人们做的总功，不会少于有用功。六、课堂小结今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念，学习了判断机械性能优劣...