初二下学期物理教案

初二下学期物理教案

初二下学期物理教案设计：

教学目标

1.1知识与技能：

o明确有用功、额外功、总功的概念

o知道机械效率的意义

o机械效率的公式及应用

o测滑轮组的机械效率

测斜面的机械效率

1.2过程与方法：

①通过师生互动，让学生理解有用功、额外功、总功。理解功的计算公式，知道功的原理和概念。

②培养学生的观察能力。

1.3情感态度与价值观：

①培养学生严谨的科学态度②培养学生的科学世界观。

教学重难点

2.1教学重点有用功、总功、额外功的概念;机械效率的计算和怎样提高机械效率

2.2教学难点机械效率的计算和怎样提高机械效率

教学工具

多媒体设备

教学过程

6.1引入新课

【师】我国的许多农村都没有自来水，人们为了食用水，要从井中打水，在从井中提水上来的过程中，人们对哪些物体做了功?

【生】水桶、滑轮

【师】这些功都是人们希望做的吗?对谁做的功才是有用的呢?

【师】下面我们进行这样的一个实验来看看：

以动滑轮为例，比较手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功。

设计方案：

需测量的物理量和使用工具：

【师】实验中需要注意哪些点?

【生】

测拉力时，应匀速拉动弹簧秤。

还有绳自由端的拉力方向以竖直向上为宜，若方向向下，操作、读数均不方便。

【师】接下来自己设计表格，进行多次实验，将实验数据填入表格。

得出结论：手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功是_______(等或不等)的。

结合我们课堂刚开始的提问，在上面的活动中，将钩码提升至一定的高度是我们的目的，所做的功叫做有用功，记作：W有用;在使用动滑轮提升重物时，需克服摩擦力作功，还要克服动滑轮的重力做功，这部分功虽然并非我们所需要的，但又不得不做，我们将它们叫做额外功，记作：W额外;如果把手的拉力(即动力)对动滑轮做的功叫做总功，

6.2新知介绍

一、有用功、额外功、总功

【师】上面我们已经介绍了有用功和额外供的定义了。那么接下来，为了熟悉有用功、额外功和总共的概念，我们来看这样的案例。

案例：

小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明

家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好?

如图所示的三种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼;第

2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼;第3种是把沙

子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。

【师】请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。

【生】经过讨论。第一种方法太不方便。第三种方法最好，因为它比第二种方法用的力小。提升相同高度做的功少。

有用功和额外功、总功

【师】结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程的视频。思考：

①在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功?

②无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功?

③在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么?

【板书】

一般来说，

有用功：机械对外所做的功

额外功：机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功

总功：动力对机械所做的功。

总功等于有用功与额外功之和。

【师】前面实验中，正如各位同学所想的，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。

【师】现在大家讨论：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功一样吗?(手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗?)如果通过实验探究这个问题?

设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。

为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。

改变钩码的数量，重复上述测量。

设计表格，将实验数据填入表中。

实验数据：

【师】

①手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等?

②哪一个做的功多一些?

③你认为产生这一现象的原因是什么?

分析实验误差，指出要使重物重一些，误差就会小一些。

【生】回答问题：

①不相等

②手拉绳做的功多

③有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮。

二、机械效率

【师】工作中，我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。

注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η<1。

【生】学生讨论：

1.机械效率有单位吗?

2.为什么机械效率没有大于1的?

3.用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好?

通过多媒体展示例题：

利用如图2所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。

求：总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。

【师】如何测量滑轮组的机械效率;

通过实验，探究机械效率的求法：

1.实验原理：

2.器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2m的细绳。

3.步骤：

①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。

②分别记下钩码和弹簧测力计的位置。

③缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格。

④算出有用功W有用、总功W总功、机械效率η并填入表格。