五、机械效率
教学题目:机械效率
教学目的:通过演示实验使学生理解有用功和总功是客观存在,从而知道机械效率的概念并了解提高机械效率是生产劳动中的需要。
教学方法 演示,观察,计算和讨论。
教学器材 一个定滑轮、一个动滑轮、绳子、米尺、弹簧秤。
教学演示 如图下列装置(见图1)。
教学内容
一、引入
检查上节课所留的作业。
①物体升高5米。
②动力对机械所做的功5×104焦耳。
③机械克服阻力所做的功5×104焦耳。
④如果考虑滑轮重、绳重以及摩擦阻力时,机械克服阻力所做的功不变,仍为5×104焦耳,动力对机械所做的功要比原来大一些。
应指出:并非功的原理不适用于这种情况,待这节课学习完了之后,请同学们去思考。
二、新授
由以上例题来看,当人们利用机械做功时 ( http: / / www.21cnjy.com ),有些额外的阻力是客观存在的,人们不能不考虑,如果考虑必然会出现另外一个物理概念来描述这种规律。这个物理概念就是今天我们要讨论的课题。
板书:三、机械效率
为了学好这个概念,还要引入几个新的概念。有用功。(板书)利用机械做功的主要目的(只要求领悟)。举例:如使重物升高……。
还有额外功。(板书)
利用机械做功时,为了完成主要目的不得不克服其它阻力所完成的功。
举例,如利用滑轮时,克服滑轮重、绳重、绳和轮的摩擦、轮和轴的摩擦等等。
虽然人们既要完成有用功,又要完成额外功。板书:总功=有用功+额外功。
了解以上几个小概念之后,现在我们开始学机械效率。
要把100牛顿的沙子运上三楼的三种办法,请同学们讨论,哪种办法最好,哪种办法最不好,为什么?
根据学生们的讨论着重说明以下几个问题。
1.首先比较有用的功。(全相同)
2.第一种情况:人在总功里要完成,克服人的重力、桶的重力而做些额外功。
第二种情况:人在完成总功中,要克服动滑轮重、桶重、做些额外功。
第三种情况:人在完成总功中,要克服滑轮重、口袋重,做些额外功。
由类比可得出:
第三种办法最好。因为额外功最少。
第一种办法最不好。因为做的额外功太多。
因此,物理学中利用机械效率来区分使用某些机械的好与坏。
板书:(机械效率的定义)
有用功跟总功的比值叫机械效率。
机械效率常用有用功在总功里所占的百分比。
让同学们练习:(比赛速度和准确性)
计算图中三种办法的η。
1.
2.
3.
讨论:机械效率是否可以等于100%或者120%?为什么?
因此:板书η<1
通过以下演示实验计算每种方法的机械效率。
列出表格
教师将具体所测的数据填入表格内,让学生计算机械效率。
三、小结、作业
完成www练习1-2。