探究影響滑車架機械效率的誘因陳擁軍【摘要】探究性試驗教學真正彰顯數學教學思想，培養中學生能力的重要手段，本文以點帶面從探究影響滑車架機械效率誘因入手，對在探究實驗中應注意的問題提出一些想法，為今后高中數學探究實驗教學指明方向。【關鍵詞】設計思想教學設計驗證推測知識反饋設計總結。1.設計思想本教學設計首先從影響滑車架機械效率注意事項入手進行實驗探究，并在此過程中理解實驗在科學探究中的作用，通過剖析、觀察、測量、比較、收集證據，做出解釋，之后提出新的課題--怎么提升機械效率，鼓勵中學生學因而用，解決實際問題，讓中學生經歷科學探究過程，培養了中學生的探究意識，迸發了她們的創新能力。2.教學設計總是大于1。這么形成這些現象的緣由是哪些？是檢測錯誤還是檢測偏差？中學生討論：有些中學生覺得是讀數時形成的檢測偏差。帶著這個看法重新回到（1）實驗發覺所測機械效率還是小于100%。這么是不是檢測錯誤呢？檢測錯誤又是如何形成的呢？演示：老師將如圖A所示的彈簧秤倒立過來如圖B所示滑輪組的機械效率例題，朋友們發覺了哪些？答：發覺彈簧減短了，這么彈簧減短的緣由是哪些？中學生提問：既然當彈簧秤向上拉時因為彈簧及掛鉤自重影響滑車架機械效率的檢測，為了防止因為彈簧自重而帶來的檢測錯誤，我們應將彈簧秤向下拉。
此后實驗小組借助如圖（2）所示通過數據剖析實驗小組使用同一滑車架并且鉤碼重，物體被提高高度均等的情況下為何機械效率不同呢？探究二：拉力的方向對滑車架機械效率的影響通過（1）（2）兩次數據比較發覺，拉力F的大小不同，自由端聯通的距離不同，為何不同？讓學生帶著這個問題重新回到實驗發覺在做第一次和第二次實驗過程中拉力的方向不同，第一次使拉力的方向豎直向下，第二次拉力方向與豎直方向成一定角度如右圖C、D所示：這么拉力的方向不同會造成哪些不同呢？中學生推測：動力臂與阻力臂的比值不同。驗證推測，如右圖所示當拉力方向分別與豎直方向成00、300、450、600角的情況下此時動力臂分別是阻力臂的2按照杠桿的平衡條件：動力動力臂=阻力阻力臂可知當拉力方向與豎直方向成300、450、600角時拉力F分別為物重的、、1倍，因而當豎直向下拉時拉力F=（G+G輪）/2（忽視摩擦阻力）當斜向下拉時，拉力F的大小小于（G+G輪）/2，但是發覺繩子自由端聯通的距離并不等于重物上升高度的2可知，W總隨著角的減小而減小，故在檢測如圖（C）所示滑車架機械效率時拉力方向一直豎直向下且必須是勻通過借助上述兩種滑車架的機械效率測定發覺當拉線從定滑輪出時應考慮彈簧及掛鉤的自重，當拉線從動滑輪出時應注意拉力的方向和速率。
過渡：請看插圖用一個重為1000N的小型動滑輪提高一個重量為10N的袋子，求該滑車架的機械效率為多少？（g=10N/kg）想一想：你是否樂意借助該動滑輪來提高較輕的物體，中學生回答：不。由于機械效率低，這么怎么提升機械效率呢？中學生討論剖析得出要提升機械效率應盡可能降低滑輪自重，盡可能降低各類磨擦阻力，這么朋友們的討論結果是否正探究三：探究滑輪自重對機械效率的影響？通過實驗數據剖析滑輪自重確實是影響機械效率的一個誘因，因而增強機械效率就必須減少滑輪自重，我們曉得滑輪自重不可能無限增大，這么增強機械效率是否還有其它途徑呢？探究四：探究被提高物體重量對機械效率的影響。實驗小組用同一滑車架提高重量不同的物體分別測定滑車架的機械效率數據列表如下：通過數據剖析：實驗小組借助同一滑車架提高重量不同的物體時滑輪組的機械效率例題，滑車架的機械效率也不同，且機械效率隨著提高物體重量的降低而降低，因而降低提高物體重量同樣也是提升機械效率的途徑。班主任對機械效率進行理論剖析：3.知識反饋：某同事借助三種不同的滑車架來提高重量不同的物體時，測得物重與機械效率的關系如右圖所示，這么從G-？圖象中可獲取什么信息？三條曲線可知滑車架的機械效率是隨著重物的降低而降低，在同一滑車架中W額不變，降低W有因而提升機械效率。
三條曲線均無限接近100%，說明使用滑車架因為W額的存在？永遠不會等于1，即？1。3、從圖象可知在W有（即提高重物G）相同時，使用a曲線對應的滑車架提高物體時W額最少，而使用C曲線對應的滑車架提高物體時W額最多，因而我們在生活中應選擇a曲線所對應的滑車架。4.設計總結本實驗設計從生活邁向數學，從數學邁向生活，讓中學生倍感知識就在身邊，身邊蘊含知識，設計中尤其重視讓中學生體驗經歷探究的過程，引導中學生對機械效率的探究，中學生通過自己的實驗探究，不但加深了機械效率概念的理解，并且對"效率"概念有進一步的認識，由于在我們生產、生活中處處講效率，處處要提升效率，帶著效率的思索離開課堂，邁向更大的思維空間。參考文獻義務教育課程標準實驗教科書九年級《物理》人民教育出版社-全文完-