浙教版-科学-九年级上册-简单机械 教案

简单机械

教学目标

1．知识目标

（1）知道有用功，额外功和总功及三者间的关系．

（2）能区别有用功、额外功、总功．

（3）知道机械效率的定义．

（4）机械效率的表达式．理解机械效率总小于1．

（5）会用公式计算有用功、额外功、总功．

（6）知道提高机械效率的主要方法

2．能力目标

（l）通过对实例、实验的观察、分析、比较、培养学生的分析概括的能力．

（2）通过对例题及实验的分析、操作，培养学生应用知识解决问题的能力．

（3）培养学生的动手能力．

2学情分析

机械效率在初中物理教学法中既是重点内容，也是难点内容，重就重在它可使学生对全章知识形成一个比较完整和全面的知识结构，真正掌握使用简单机械的目的；难就维在：1前面在讲简单机械和功的原理时，都没有考虑摩擦和某些机械自身的重。因此对本节课讨论的内容很难捉摸理解，在具体实例中分不清哪部分是存用功？哪部分是额外功？2对机械效率的物理意义不能真正理解，只会死记公式，遇到具体问题就感到无从下手。为此我在教学中将“用动滑轮提升重物”这个综合性的问题分解成三个单一的问题提出来即a直接提升重物b 直接提升滑轮c用滑轮将重物提升。

3重点难点

有用功和额外功及总功的概念、机械效率的概念及计算

4教学过程

4.1.1教学活动

活动1【导入】导入

复习：定滑轮、动滑轮和滑轮组，以及使用动滑轮虽可以省力但不能省功。

引入：使用机械可以给人们的工作带来方便，但在实际使用过程中，我们却做了一些并不希望做的功。

活动2【讲授】有用功、总功、机械效率

以课本图3－32为例，

用如图所示的滑轮组提升重为600牛的米袋，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）

F＝1/2（G物＋G动）

＝1/2（600牛＋20牛）＝310牛

要使米袋上升2米，绳子自由端需拉过几米？

s＝2h＝2×2米＝4米

拉力所做的功是多少焦？

W＝Fs＝310牛×4米＝1240焦

提升米袋所做的功是多少焦？

W＝G物h＝600牛×2米＝1200焦

提升动滑轮所做的功是多少焦？

W＝G动h＝20牛×2米＝40焦

研究做功的情况。让学生分析得出哪个功是我们所必需要做的？哪个功并不是我们所需要做的，但不得不做的？

小结：必需要做的这部分功叫做有用功；虽然不需要，但又不得不做的那部分功叫额外功或无用功；两者的总和叫总功。

W总＝W有用＋W额外

讨论：在上述例子中，如果考虑绳子的自身重及滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？

――克服绳子重力做的功，克服摩擦做的功。

想一想：你认为哪一种方法更好？

（提示：从做功的角度来分析）

它们的有用功是多大？额外功多大？

小结：从能量的转化角度来分析，

总功（人提供的能量）一方面转化为有用功（物体增加的势能）；

另一方面转化为额外功（机械增加的势能或摩擦产生的热能）

讨论：有用功在总功中的比例？有用功的利用率？

机械效率：有用功跟总功的比值，用η表示。η越大，机械工作时能量的利用率越高。

在使用机械时，总是尽可能减小额外功以提高机械效率。

实际使用机械时，机械效率总小于1！

如图所示的滑轮组，若用150牛的拉力将400牛的物体匀速提起2米，该滑轮组的机械效率多高？

W有用=GH=400牛×2米=800焦

W总=FS=150牛×8米=1200焦

=600焦/1200焦×100%

=50%

请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？

请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。

讨论：用哪种方法好？

讨论：如何提高机械效率

１.减小动滑轮自重来减少额外功

2、减小机械间的摩擦力来减少额外功

3.增加提升物体的重力来增加有用功

练习与讨论：幻灯片8－9

提问：出示图片――盘山公路。思考筑路采用这种方式有什么好处？

小结：斜面也是一种简单机械。使用斜面可以更省力。

探究：测量斜面的机械效率

提出问题：你认为影响斜面的机械效率的因素有哪些？

建立假设：可能与…….有关

提供器材：长方木块、小车、砝码、长木板、弹簧秤、刻度尺

设计方案：在实验中需要进行哪些操作？要测量哪些量？并设计实验

数据记录表。

讨论交流：

进行实验：记录数据

交流与总结：

结论：

(1)同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体所用拉力越大（2）同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体机械效率越高

活动3【作业】作业

作业本