北师大版8下物理 9.5探究 使用机械是否省功 教案
文档属性
| 名称 | 北师大版8下物理 9.5探究 使用机械是否省功 教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 126.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-07 23:02:40 | ||
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文档简介
《探究-使用机械是否省功》
学习重点
机械效率的概念和有关计算
学习难点
动滑轮的机械效率与哪些因素有关
学 习 目 标
1.知道使用任何机械都不能省功。明确机械效率是描述做功效率的物理量。
2.掌握机械效率的概念，会计算有用功、总功，会计算简单机械的机械效率。
3.能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。
4.知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感
教 学 过 程
【学前准备】
2.水平移动问题
例题:重为50N的物体在力F的作用下，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动了1.5米，若物体与水平地面之间的摩擦力f为20N，不计绳的摩擦,完成下列各图（1）拉起动滑轮的绳子股数n (2) 作用在绳端的拉力F （3）绳的自由端拉出S拉 (4) 绳自由端移动的速度V拉(5)拉力所做的功W拉(6)拉力的功率P拉(7)克服摩擦力所做的功W摩(8)物体重力所做的功W物
【自学探究】
1、功的原理：使用任何机械都不_________
2、什么叫做有用功 （W有用）？ 。
3、什么叫做额外功（ W额）？ 。
4、什么叫做总功（W总）？ 。
5、什么叫做机械效率（η）？ 。
6、练习
①甲用桶从井中提水其中对_________做的功是有用功,对_________做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。
②乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水 ，则对_________做的功是有用功，对_______做的功是额外功，___________________________是总功。
③假如用斜面推沙 子，对_________做的功是有用功、对_______做的功 是额外功，___________________________是总功。
④使用滑轮组提起10N的重物，使它上升0.2米，拉力是4N，拉力的作用点上升了0.6米，拉力对滑轮所做的功_________J，这个功叫__________功。滑轮克服物体重力所做的功为__________J，这个功叫__________功。用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是_________J，这个功叫________功。
【合作交流】
一、提出问题并探究动滑轮：小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？
1．提示：如果你用弹簧测力计测出物重G、手的拉力F，用刻度尺测出物体上升的高度h、手移动的距离s；再根据功的计算公式，则可计算出动力对绳子做的功（W1＝ ），动滑轮提升重物做的功（W2＝ ），两者相比较就可以知道“两功”是否相等了。
2．某同学用动滑轮提升钩码，请你帮他完成下列表格中的空格。
实验次数
钩码重G/N
动力F/N
钩码上升高度h/m
手移动的距离s/m
手做的功W1/J
对钩码做的功W2/J
1
1
0．8
0．1
0．2
2
2
1．2
0．1
0．2
3
3
1．6
0．2
0．4
3．分析实验数据：
⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？
⑵哪一个做的功多一些？
⑶你认为产生这一现象的原因是什么？
4．实验时，为了减小误差，要注意尽量 拉动弹簧测力计，读出示数。
5．用刻度尺测钩码上升距离后，你能不能马上就知道手移动的距离呢？
二、关于机械效率的概念
1．几个基本概念：
有用功W有用_____将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外_____克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功
总功W总_____手的拉力对动滑轮做的功
2．三者之间的关系：
3．机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。
即： 计算公式：
4．注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。（想想为什么）
对机械效率的理解：用动滑轮将钩码提升至一定的高度，手的拉力（即动力）所做的功，一方面克服钩码重做功，即达到我们目的做功，我们称之为有用功（W有用）；另一方面，还要克服动滑轮本身的重、绳重及摩擦力做功，即我们不想做、但只要使用它，又不得不做的功，称之为额外功（W额外）。手（动力）所做的总的功等于克服全部阻力所做的功，叫做总功（W总）。即W总＝W有＋W额。由于W额的存在，手的拉力对绳子做的功大于动滑轮提升物体做的功。
不管是动滑轮，还是其他简单机械，实际生活中力做功，都伴随着有用功和额外功的存在。
例题1：请学生判断，下图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去，哪些是有用功？
哪些是额外功？总功？（相互之间议一议）
例题2：下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A. 机械效率可以提高到100％
B．机械效率总小于1
C．功率大的机械，机械效率高
D．机械效率越高，有用功就越多
三、讨论影响机械效率的因素及提高机械效率的方法
同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高；提起相同的重物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越低。
为什么物重加大时，机械效率会增大？
讨论、分析得知：同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功 ，而额外功
影响动滑轮机械效率的因素有哪些？
动滑轮机械效率与提升的速度、提升的高度是否有关呢？请说出你的理由
4．综上所述，提高机械效率的途径：一是增加 （即尽量满载时工作，增加有用功）；二是减轻 ，减少部件间的 （即减少额外功占总功的比例）
例题3：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，
要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况
(设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为_____，由此可判断出_______图的机械效率最大。(g取10N/Kg)
学习重点
机械效率的概念和有关计算
学习难点
动滑轮的机械效率与哪些因素有关
学 习 目 标
1.知道使用任何机械都不能省功。明确机械效率是描述做功效率的物理量。
2.掌握机械效率的概念，会计算有用功、总功，会计算简单机械的机械效率。
3.能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。
4.知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感
教 学 过 程
【学前准备】
2.水平移动问题
例题:重为50N的物体在力F的作用下，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动了1.5米，若物体与水平地面之间的摩擦力f为20N，不计绳的摩擦,完成下列各图（1）拉起动滑轮的绳子股数n (2) 作用在绳端的拉力F （3）绳的自由端拉出S拉 (4) 绳自由端移动的速度V拉(5)拉力所做的功W拉(6)拉力的功率P拉(7)克服摩擦力所做的功W摩(8)物体重力所做的功W物
【自学探究】
1、功的原理：使用任何机械都不_________
2、什么叫做有用功 （W有用）？ 。
3、什么叫做额外功（ W额）？ 。
4、什么叫做总功（W总）？ 。
5、什么叫做机械效率（η）？ 。
6、练习
①甲用桶从井中提水其中对_________做的功是有用功,对_________做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。
②乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水 ，则对_________做的功是有用功，对_______做的功是额外功，___________________________是总功。
③假如用斜面推沙 子，对_________做的功是有用功、对_______做的功 是额外功，___________________________是总功。
④使用滑轮组提起10N的重物，使它上升0.2米，拉力是4N，拉力的作用点上升了0.6米，拉力对滑轮所做的功_________J，这个功叫__________功。滑轮克服物体重力所做的功为__________J，这个功叫__________功。用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是_________J，这个功叫________功。
【合作交流】
一、提出问题并探究动滑轮：小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？
1．提示：如果你用弹簧测力计测出物重G、手的拉力F，用刻度尺测出物体上升的高度h、手移动的距离s；再根据功的计算公式，则可计算出动力对绳子做的功（W1＝ ），动滑轮提升重物做的功（W2＝ ），两者相比较就可以知道“两功”是否相等了。
2．某同学用动滑轮提升钩码，请你帮他完成下列表格中的空格。
实验次数
钩码重G/N
动力F/N
钩码上升高度h/m
手移动的距离s/m
手做的功W1/J
对钩码做的功W2/J
1
1
0．8
0．1
0．2
2
2
1．2
0．1
0．2
3
3
1．6
0．2
0．4
3．分析实验数据：
⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？
⑵哪一个做的功多一些？
⑶你认为产生这一现象的原因是什么？
4．实验时，为了减小误差，要注意尽量 拉动弹簧测力计，读出示数。
5．用刻度尺测钩码上升距离后，你能不能马上就知道手移动的距离呢？
二、关于机械效率的概念
1．几个基本概念：
有用功W有用_____将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外_____克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功
总功W总_____手的拉力对动滑轮做的功
2．三者之间的关系：
3．机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。
即： 计算公式：
4．注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。（想想为什么）
对机械效率的理解：用动滑轮将钩码提升至一定的高度，手的拉力（即动力）所做的功，一方面克服钩码重做功，即达到我们目的做功，我们称之为有用功（W有用）；另一方面，还要克服动滑轮本身的重、绳重及摩擦力做功，即我们不想做、但只要使用它，又不得不做的功，称之为额外功（W额外）。手（动力）所做的总的功等于克服全部阻力所做的功，叫做总功（W总）。即W总＝W有＋W额。由于W额的存在，手的拉力对绳子做的功大于动滑轮提升物体做的功。
不管是动滑轮，还是其他简单机械，实际生活中力做功，都伴随着有用功和额外功的存在。
例题1：请学生判断，下图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去，哪些是有用功？
哪些是额外功？总功？（相互之间议一议）
例题2：下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A. 机械效率可以提高到100％
B．机械效率总小于1
C．功率大的机械，机械效率高
D．机械效率越高，有用功就越多
三、讨论影响机械效率的因素及提高机械效率的方法
同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高；提起相同的重物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越低。
为什么物重加大时，机械效率会增大？
讨论、分析得知：同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功 ，而额外功
影响动滑轮机械效率的因素有哪些？
动滑轮机械效率与提升的速度、提升的高度是否有关呢？请说出你的理由
4．综上所述，提高机械效率的途径：一是增加 （即尽量满载时工作，增加有用功）；二是减轻 ，减少部件间的 （即减少额外功占总功的比例）
例题3：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，
要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况
(设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为_____，由此可判断出_______图的机械效率最大。(g取10N/Kg)