北师大版八年级下册物理 9.6测滑轮组的机械效率 教案
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级下册物理 9.6测滑轮组的机械效率 教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 117.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-28 13:17:53 | ||
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文档简介
第6节 测滑轮组的机械效率
教学目标
【知识与技能】
1．通过实验认识到s＝nh、什么条件下F＝成立．
2．分析影响使用滑轮组提升重物时做了哪些额外功．
3．通过实验研究测量滑轮组机械效率的方法．
【过程与方法】
1．在实验过程中，亲身体验滑轮组提升重物时s与h的关系、拉力与物重的关系．
2．在具体实例中，运用影响滑轮组机械效率的因素解决问题．
【情感、态度与价值观】
1．激发学生通过实验操作提高学习物理的兴趣．
2．在合作交流中向同伴学习，在成果展示中获得学习的成就感．
重点难点
【重点】
利用滑轮组提升重物时，拉力F＝成立的条件．
【难点】
运用η＝解题，“不计动滑轮重和摩擦”“绳重及摩擦不计”时F与G之间的关系．
教学过程
知识点 测量滑轮组的机械效率
【自主学习】
阅读课本P116－119，完成以下问题：
1．测量滑轮组机械效率的实验原理是η＝＝.
2．提高机械效率的主要办法是改进机械结构，使它更合理、更轻巧．
【合作探究】
探究 测滑轮组的机械效率
实验原理：η＝＝
实验器材：弹簧测力计、铁架台、滑轮、细线、钩码、刻度尺．
实验步骤：①测出钩码的重力G，并记录在表中．②如图所示，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺上读出钩码和弹簧测力计的位置．③匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值，从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离s，记录数据在表格中．④更换钩码的数量，多做几次，把结果记录到表格中．
实验数据：
滑轮组1(图甲)的机械效率
次数
物理量
1
2
3
重物所受的重力/N
重物的初位置/m
重物的末位置/m
重物上升的距离/m
滑轮组做的有用功/J
拉力/N
绳端的初位置/m
绳端的末位置/m
绳端上升的距离/m
总功/J
机械效率
滑轮组2(图丙)的机械效率
次数
物理量
1
2
3
重物所受的重力/N
重物的初位置/m
重物的末位置/m
重物上升的距离/m
滑轮组做的有用功/J
拉力/N
绳端的初位置/m
绳端的末位置/m
绳端上升的距离/m
总功/J
机械效率
实验操作与思考
根据以上探究实验过程回答下列问题：
1．怎样用弹簧测力计测量拉力和滑轮对钩码的力？
答：为了使滑轮组对钩码拉力的大小等于钩码重力的大小，要求匀速提升钩码，为了使拉力尽可能减小，应竖直向上拉弹簧测力计．因此实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
2．怎样测量绳子自由端移动的距离s和重物上升的距离h?
答：测量绳子自由端移动的距离可在绳子某处做一标记，绳子上的标记与刻度尺某刻度线对齐，绳子移动后记下标记所对刻度尺上刻度线的位置．两次所对刻度线间距离即为s.重物上升的距离h可采用与测s时类似的方法．记下初始时重物底面与刻度尺对应的刻度线位置，提升后记下底面第二次与刻度尺对应的刻度线位置，两次刻度线间距离即为h.
3．怎样使测量结果更可靠？
答：如果只测一组数据，可能会因为偶然因素使测量值出现较大偏差，所以测量时应选用不同钩码多测几组数据．
4．用实验的方法求机械效率一定要测量h和s吗？
答：对于某一滑轮组来说，s、h与绳子股数n之间存在如下关系s＝nh，代入机械效率公式后有η＝＝＝，可以看出对于某一确定的滑轮组来说，用实验的办法求机械效率可以不使用刻度尺测h和s.
5．影响滑轮组机械效率的因素有哪些？
答：物重、动滑轮重、摩擦．
6．从此实验中，你能得到什么结论呢？
答：同一机械，提升的重物不同时，机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越大．
7．机械效率影响因素有哪些？
答：①物体重．②机械自身重力．③绳子重，摩擦力等．
8．提高机械效率的方法有哪些？
答：(1)增大有用功：在机械可承受范围之内，增大提升物体的重力．(2)减小额外功：①改进机械的结构，减小机械自重．②减小机械间的摩擦，加强机械运动部位的润滑．
9．有没有机械效率为100%的机械？为什么？
答：没有．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1.
【教师点拨】
对于同一滑轮组，被提升物体越重，机械效率越高，从额外功方面来说，动滑轮越重，相同条件下额外功越多，其机械效率也越低，所以提高机械效率的方法是增大有用功在总功中占的比例，即增大有用功、减小额外功．
【跟进训练】
某小组同学用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”实验．
(1)实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计．
(2)请算出第2次实验时的机械效率，并填入表格中.
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上
升高度
h/m
弹簧测
力计示数
F/N
绳移动
距离
s/m
机械
效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
6
0.1
2.4
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.9
0.3
92.0%
(3)依据表中数据可知该组同学本实验的探究目的是探究滑轮组机械效率与被提升物体重力的关系．
课堂小结
测滑轮组的机械效率
(1)测量机械效率的原理：η＝
(2)提高机械效率的方法：
①改进机械的结构，减小机械自重．
②减小机械间的摩擦．
③使用同一机械做功时，增大有用功．
练习设计
完成本课对应训练．
教学目标
【知识与技能】
1．通过实验认识到s＝nh、什么条件下F＝成立．
2．分析影响使用滑轮组提升重物时做了哪些额外功．
3．通过实验研究测量滑轮组机械效率的方法．
【过程与方法】
1．在实验过程中，亲身体验滑轮组提升重物时s与h的关系、拉力与物重的关系．
2．在具体实例中，运用影响滑轮组机械效率的因素解决问题．
【情感、态度与价值观】
1．激发学生通过实验操作提高学习物理的兴趣．
2．在合作交流中向同伴学习，在成果展示中获得学习的成就感．
重点难点
【重点】
利用滑轮组提升重物时，拉力F＝成立的条件．
【难点】
运用η＝解题，“不计动滑轮重和摩擦”“绳重及摩擦不计”时F与G之间的关系．
教学过程
知识点 测量滑轮组的机械效率
【自主学习】
阅读课本P116－119，完成以下问题：
1．测量滑轮组机械效率的实验原理是η＝＝.
2．提高机械效率的主要办法是改进机械结构，使它更合理、更轻巧．
【合作探究】
探究 测滑轮组的机械效率
实验原理：η＝＝
实验器材：弹簧测力计、铁架台、滑轮、细线、钩码、刻度尺．
实验步骤：①测出钩码的重力G，并记录在表中．②如图所示，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺上读出钩码和弹簧测力计的位置．③匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值，从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离s，记录数据在表格中．④更换钩码的数量，多做几次，把结果记录到表格中．
实验数据：
滑轮组1(图甲)的机械效率
次数
物理量
1
2
3
重物所受的重力/N
重物的初位置/m
重物的末位置/m
重物上升的距离/m
滑轮组做的有用功/J
拉力/N
绳端的初位置/m
绳端的末位置/m
绳端上升的距离/m
总功/J
机械效率
滑轮组2(图丙)的机械效率
次数
物理量
1
2
3
重物所受的重力/N
重物的初位置/m
重物的末位置/m
重物上升的距离/m
滑轮组做的有用功/J
拉力/N
绳端的初位置/m
绳端的末位置/m
绳端上升的距离/m
总功/J
机械效率
实验操作与思考
根据以上探究实验过程回答下列问题：
1．怎样用弹簧测力计测量拉力和滑轮对钩码的力？
答：为了使滑轮组对钩码拉力的大小等于钩码重力的大小，要求匀速提升钩码，为了使拉力尽可能减小，应竖直向上拉弹簧测力计．因此实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
2．怎样测量绳子自由端移动的距离s和重物上升的距离h?
答：测量绳子自由端移动的距离可在绳子某处做一标记，绳子上的标记与刻度尺某刻度线对齐，绳子移动后记下标记所对刻度尺上刻度线的位置．两次所对刻度线间距离即为s.重物上升的距离h可采用与测s时类似的方法．记下初始时重物底面与刻度尺对应的刻度线位置，提升后记下底面第二次与刻度尺对应的刻度线位置，两次刻度线间距离即为h.
3．怎样使测量结果更可靠？
答：如果只测一组数据，可能会因为偶然因素使测量值出现较大偏差，所以测量时应选用不同钩码多测几组数据．
4．用实验的方法求机械效率一定要测量h和s吗？
答：对于某一滑轮组来说，s、h与绳子股数n之间存在如下关系s＝nh，代入机械效率公式后有η＝＝＝，可以看出对于某一确定的滑轮组来说，用实验的办法求机械效率可以不使用刻度尺测h和s.
5．影响滑轮组机械效率的因素有哪些？
答：物重、动滑轮重、摩擦．
6．从此实验中，你能得到什么结论呢？
答：同一机械，提升的重物不同时，机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越大．
7．机械效率影响因素有哪些？
答：①物体重．②机械自身重力．③绳子重，摩擦力等．
8．提高机械效率的方法有哪些？
答：(1)增大有用功：在机械可承受范围之内，增大提升物体的重力．(2)减小额外功：①改进机械的结构，减小机械自重．②减小机械间的摩擦，加强机械运动部位的润滑．
9．有没有机械效率为100%的机械？为什么？
答：没有．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1.
【教师点拨】
对于同一滑轮组，被提升物体越重，机械效率越高，从额外功方面来说，动滑轮越重，相同条件下额外功越多，其机械效率也越低，所以提高机械效率的方法是增大有用功在总功中占的比例，即增大有用功、减小额外功．
【跟进训练】
某小组同学用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”实验．
(1)实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计．
(2)请算出第2次实验时的机械效率，并填入表格中.
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上
升高度
h/m
弹簧测
力计示数
F/N
绳移动
距离
s/m
机械
效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
6
0.1
2.4
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.9
0.3
92.0%
(3)依据表中数据可知该组同学本实验的探究目的是探究滑轮组机械效率与被提升物体重力的关系．
课堂小结
测滑轮组的机械效率
(1)测量机械效率的原理：η＝
(2)提高机械效率的方法：
①改进机械的结构，减小机械自重．
②减小机械间的摩擦．
③使用同一机械做功时，增大有用功．
练习设计
完成本课对应训练．