第十二章 简单机械第3节 第2课时 测量机械效率

第3节 机械效率 第2课时 测量机械效率
知识与技能
1．通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关，知道提高机械效率的方法。

2．理解提高机械效率的意义。

过程与方法
1．通过探究实验，培养学生拟定简单的科学探究计划和实施实验方案的能力。

2．从生活实际出发，培养学生探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。

情感、态度与价值观
1．关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。

2．在实验中进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实、实事求是、尊重实验结果的科学态度和团结协作的科学精神。

教学重、难点
1．在实例中有用功、额外功、总功的确定，对影响机械效率的因素的理解。

2．分析得出提高滑轮组机械效率的方法。

教具准备
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m 的细绳、斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台等。

一、问题引入
复习回顾上节课所学的知识。

老师提出问题：滑轮组的机械效率总是一定的吗？机械效率与哪些因素有关？如何才能提高滑轮的机械效率？
让学生们思考、讨论，提出各自的猜想。

现在通过实验来验证一下同学们的猜想是否正确。

二、新课教学
探究点：测量机械效率
1．如何测量滑轮组的机械效率：
(1)实验原理：η＝W 有用W 总
×100%＝Gh
Fs ×100%
(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的值，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、机械效率η并填入表格。

实验次数G(N) h(m)
W有用
(J)
F(N) s(m) W总(J) η
1
2
3
4
(4)结论：
①动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。

②物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。

讨论：如何提高滑轮组的机械效率？
学生讨论后得出：提高滑轮组的机械效率的主要方法有：尽可能地增加物重；减小动滑轮重；减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。

2．如何测量斜面的机械效率：
(1)猜想：①斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关；②斜面的机械效率可能和斜面的粗糙程度有关。

(2)实验器材：
斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台。

(3)实验步骤：①测量小木块的重量，记录数据；
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉，分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上升的高度h；
③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②；
④改变斜面的粗糙程度，分别铺上棉布、毛巾，重复步骤②。

注意事项：①要匀速拉动物体；②拉力要与斜面平行；③及时记录数据。

(4)将实验数据填入下表：
结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。

斜面的倾斜程度相同斜面越光滑，机械效率越高。

斜面的机械效率：η＝W 有W 总＝Gh
Fs 。

三、板书设计
第3节 机械效率 第2课时 测量机械效率
本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。

初学“机械效率”，往往对这些概念陌生难懂，思维不通、前后矛盾，甚至分析实际问题中把有用功、额外功、总功弄混淆。

想要学生理解机械效率的物理含义以及计算机械效率，就必须使学生分清楚哪部分功是有用功，哪部分功是额外功，或者哪个力做的功是有用功，哪个力做的功是额外功，哪个力做的功是总功。

机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切，从学生熟悉的实例出发，本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系，调动学生自主学习的积极性和主动性。

教学设计注意体现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力，在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观的形成。