一、機械效率教案 課前預習教案(一)、知識儲備點 1、知道什么是有用功、額外功和總功。 2.了解并理解什么是機械效率。 (二)預覽中自我監控 1、必須要做的工作稱為_; 不需要但必須做的工作稱為_; _加上_就是所做的總功,稱為總功。 F2。 用如圖所示的滑輪架吊起一個重量為600N的重物,動滑輪重20N,那么拉力是多少? (不計算繩子的摩擦力和重力)繩子的自由端必須拉動多少米才能使重物上升2米? 拉力所做的功是多少焦耳? 增加重量需要多少焦耳的功? 提升動滑輪需要多少焦耳的功? 將物體直接提升2米需要做多少功? 在上面的問題中進一步分析:什么是有用的work_; 加班_; 總工作量_。 3、_稱為機械效率。 有用功始終為_總功,因此機械效率始終為_1。 (填寫“大于”、“等于”或“小于”
2.于”) (3)初稿:寫下你的煩惱和問題 課堂探究式教學計劃 學習目標: (1)了解有用功、額外功、總功的含義,并強調它們之間的關系( 2) 能結合實例了解什么是有用功、額外功、總功 (3) 理解機械效率的概念,知道機械效率大于1且沒有單位的原因 (4) 使用公式W 和 W 進行相關估算 (5) 了解在斜面上拉物體時,估算有用功和總功的方法將計算斜面的機械效率 (6) 將測量機械效率教學要點和難點: 重點:能結合實例了解什么是有用功、額外功、總功; 理解機械效率的概念,并運用公式W和W實施相關估算難點:能分析影響機械效率大小的激勵因素,并強調提高機械效率的教學方法過程:1.閱讀《
3、想一想,根據圖15.2-1和第1-3段找出什么是“有用功、額外功和總功”? 1、交流討論:額外工作形成的原因是什么? 2、練習練習一:用定滑輪提升一個重量為200N的物體,使用的拉力為220N。 當物體下落到2m時,求定滑輪的有用功、總功和額外功。 2、機械效率 1 自學“機械效率”部分,完成空白 (1)_與_的比值稱為機械效率; 公式為_。 (2) _總是大于總功,因此機械效率總是大于_; (3)機械效率一般用_表示。 (4)起重機機械性能效率為_,滑輪架機械效率為_,水泵機械效率為_。 2、思考并回答:有沒有可能機械效率低于100%? 3、繼續練習:用定滑輪提升重200N的物體,使用的拉力為220N,當物體下降到2m時,測定滑輪的機械效率
4. 4.思考與溝通:根據=W有用/W總計=W有用/(W有用+W額外),什么激勵可能與機械效率的大小有關? 如何提高機械效率? 三、實驗探索:斜面的機械效率 1、利用斜面做功,目的是將物體提升到一定高度。 我們不是把它舉起來,而是沿著斜坡拉上去,省力。 演示實驗:沿著斜坡拉物體,注意觀察并思考:如何估計有用功? 如何估算總工作量? 實驗中需要檢驗哪些數學量? 猜測交流討論:與斜面機械效率相關的激勵是什么? 2、想一想; 當一個數學量與多種激勵因素相關時,我們用什么方法來進行探究? 3、探索性實驗:(1)探索斜面機械效率與斜面傾斜水平的關系時,應控制斜面的_和_,改變斜面的傾斜水平。 (2)在探討斜面機械效率與斜面粗糙度之間的關系
5、粗糙度與粗糙度的關系中,應控制坡度的_和_恒定,改變坡度的粗糙度。 在浴巾、木板、玻璃斜面上各做三遍。 (3)探索斜面機械效率與物體重力的關系時,應保持斜面的_和_不變,改變物體的重力,越輕、越重,最重的物體應使用三次。 (4)每個小組的朋友只能針對大家比較感興趣的一個問題進行研究,寫出大家的設計方案,并設計一個實驗形式。 (溫馨提示:a.實驗時不要使用卡車;b.鐵塊要重一些;c.木板的摩擦力要大一些;d.行駛時盡量保持均勻;e.彈簧測力計的讀數要仔細、準確。這樣,實驗的成功率就較高。) (5)進行實驗并填寫表格:舉一反三_ 4.你得到什么:知識衡量1.使用簡單的機械可能會省錢,也可能會省錢,但肯定不會省錢,而是需要大量的工作
6. 2. 提高機械效率的途徑:abc 3. 下列相對機械效率表述中,錯誤的是() A. 任何機器的機械效率總是大于1; B.任何機器的總功小于有用功; C、用機械提升重物時,總功越大,機械效率越低; D 使用同一臺機器提升不同重量時,機械效率會發生變化。 4、機械效率越高,表示()A做的功越多; B 具有較強的工作能力; C更省力; D 的有用功占總功的比例較大。 5、當使用指定的滑輪架提升重物時(不考慮摩擦力),以下方法可以提高滑輪架的機械效率:()A改變繩索纏繞方法; B降低重物的高度; C減少增加重量的質量; D 降低重量的質量。 4.有四個滑輪。 兩個朋友 A 和 B 想要將 100N 的物體降低 20 米。 他們分別組裝了圖1所示的滑輪和
7. 對于圖2所示的滑輪架,已知一個滑輪的重量為10N。問:他們使用滑輪架時節省了多少力氣? 每個人做了多少額外的工作? (摩擦力不計算在內) 圖1 圖2:課后擴展教案 學習目標: (1) 能通過例子估計有用功、額外功和總功 (3) 了解機械效率,并能學以致用求解相對機械效率 (4) 會利用公式 W 和 W 進行相關估算 (5) 知道如何估算借助斜面拉動物體時的有用功和總功,并會計算機械力斜面的效率。 1、填空題1 用滑輪架提起20N的重物機械效率公式三個,使其上升0.4m機械效率公式三個,拉力為8N,拉力的作用點上升1.2m,拉力所做的功滑輪是 _J,這項工作稱為 _work 。 滑輪克服物體重力所做的功為_J,這個功稱為_work。滑輪克服重力和摩擦力所做的功為_J,這個功稱為_work,這個
8、小車架的機械效率為_。 2 斜坡長5m,高1.5m,將重800N的物體勻速推至斜坡頂。 如果坡度平滑,則推力為_N。 如果斜坡不光滑,則使用的推力為300N,斜坡的機械效率為_.2。 選擇題1 關于機械效率,下列說法正確的是() A.做功越多,機械效率越高; B、有用功與總功的比值越大,機械效率越小; C、在實際生產中使用機械作業比不使用機械作業的效率要高; D 使用機械做功時,如果不考慮機器本身的重力和引起的摩擦力,那么機器的效率是100%。 2 某臺機器機械效率的大小,準確可能性為A0.07%; B82%; C100%; D120%3 一個人用手將物體垂直向上舉起 3 米,然后將其從斜面上落下 3 米,機械效率為 80,比較一下人在這兩種情況下的表現
9、做功()A:利用斜面將物體升起做功更大; B:用手垂直提起物體做功較多; C:兩種情況所做的功是相同的; D 難以比較; 4.使用機械效率高的機器,必須()A節省距離; B節省時間; C節省勞動力; D 省力 6、已知機器 A 的機械效率為 65,機器 B 的機械效率為 80。所以下面語句中的準確說法是 ()AA 機器一定比機器 B 省力; B:A機必須比B機節省距離; C:A 機器必須比 B 做更多有用的工作; D 以上說法都是錯誤的。 機械效率越低。 ()2 機械效率高的機械必須省工、省工。 ()3 機械效率越高,機器做的有用功就越多。 ()4機器所做的總功越少,機械效率就越低。 ()5 當總功相同時,機械效率高的機器將有更多的有用功。 ()6 機械效率是有用功和額外功的總和。 () 4.計算問題 有一個斜面,長度L=8米,高h=2米。 將質量為 m=200 kg 的物體沿斜面拉至頂部。 若阻力為物體重量的0.1倍,求斜面的機械效率。