資源簡介

機械效率
第2課時　機械效率的測量
教材分析
一、課標分析
能設計實驗,通過實驗測量機械效率并探究影響機械效率的因素。
二、內容與地位分析
測量簡單機械的機械效率和探究機械效率的影響因素是力學部分比較重要的兩個實驗,此課時前學生已經學過常見的簡單機械和機械效率的計算,此課時是對機械效率的進一步延伸和拓展,是初中物理學中力學的一大高潮和結束。
學情分析
考慮到學生對實驗探究類問題理解起來有一定的難度,因此在進行斜面機械效率的研究時,應對學生進行適當的引導,同時應組織學生團結協作,共同克服困難,共同完成探究活動。
教學目標
1.會實驗操作測滑輪組、斜面提升物體的機械效率。
2.通過參與科學探究活動,初步認識科學研究方法的重要性。
核心素養
1.通過實踐和探究,讓學生感覺科學就在身邊。培養學生對科學的求知欲、樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理的精神,樹立正確的世界觀和唯物主義觀。
2.培養學生觀察思考,勇于發現,樂于探究的學習習慣,以及運用物理知識解決實際問題的能力。
重點難點
重點:會正確測量滑輪組的機械效率。
難點:會分析機械效率的影響因素。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:實驗測量滑輪組的機械效率 　　提出問題:提高機械效率可以充分發揮機械設備的作用,對節能減排、提高經濟效益有重要的意義。某科技創新小組根據生活經驗和客觀事實,對影響滑輪組機械效率的因素進行了探究。 1.在教師的引導下明確探究主題,進行猜想與假設、實驗設計、進行實驗并進行數據的收集整理。 增強學生的節能意識。 引導學生觀察繩子的繞法、繩子的段數,總結: (1)繩端拉力的大小。
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:實驗測量滑輪組的機械效率 　　猜想與假設: 猜想Ⅰ:滑輪組的機械效率與物體被提升的高度有關。 猜想Ⅱ:滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關。 猜想Ⅲ:滑輪組的機械效率與所提物體的重力有關。 設計實驗,根據猜想,運用如圖甲、乙、丙所示的裝置進行了實驗探究,測得的實驗數據如表所示。 教師設問引導: (1)實驗時應沿豎直方向　　　　緩慢向上拉動彈簧測力計。 (2)分析表中數據可知:第3次實驗是利用圖　　　　的裝置完成的,它的機械效率 η=　　　　。 (3)比較第2、4兩次實驗數據,可驗證猜想Ⅰ是　　　(選填“正確”或“錯誤”)的。 【小組合作】小組合作進行實驗操作,并進行數據讀取、記錄和計算相關的物理量。 【交流展示】分析機械效率的相關規律。 2.實驗結果:滑輪組的機械效率η==。 (1)若不計繩重和滑輪軸處摩擦,則表達為η==。 (2)若計繩重和滑輪軸處摩擦,則表達為η==。 　　(2)繩端移動的距離。 (3)利用滑輪組提升物體時,W總=Fs,W有=Gh,W額=W總-W有。 實驗探究,提高學生的合作精神和探究能力。 引導學生學會主動總結: (1)利用滑輪組提升物體做功過程中的有用功、額外功和總功的表達式。 (2)正確分析三種功的關系,總結滑輪組提升物體的
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:實驗測量滑輪組的機械效率 (4)通過比較第　　　　(填實驗序號)兩次實驗數據得出結論:同一滑輪組提升重物時,物重越重,滑輪組的機械效率越高。 (5)通過比較第2、3兩次實驗數據可得出結論:不同滑輪組提升相同重物時,動滑輪越重,滑輪組的機械效率　　　　。 3.實驗結論: 利用滑輪組提升物體時: (1)增大物重,有用功增大,機械效率提高。 (2)減小動滑輪重,減小滑輪摩擦,額外功減小,機械效率提高。 (3)物體提升的距離、繩子的繞法等,不影響滑輪組的機械效率。 機械效率關系式。通過實驗分析,練習鞏固利用滑輪組提升物體的機械效率的實際問題,正確分析有用功、總功和額外功的關系。
環節二:測量斜面的機械效率 教師:斜面的機械效率可能與哪些因素有關 教師:請同學們自己設計實驗,動手驗證。 【指導調控】指導學生在實驗操作過程中,應沿斜面向上勻速直線拉動木塊;引導學生對比計算各組數據,得到結論。 歸納總結:當斜面傾角和粗糙程度一定時,物重越大,機械效率越大;當斜面粗糙程度和物重一定時,斜面傾角越大,機械效率越大。 學生提出猜想: (1)斜面的機械效率可能與物體的重力有關。 (2)斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關。 【小組合作】同學們用同一塊木板組成如圖所示的裝置進行了實驗探究,記錄的實驗數據如下表: 　　引導學生分析斜面的機械效率: 利用斜面提升物體時,影響斜面機械效率的因素主要是物體與斜面間的摩擦。當斜面粗糙程度越小時,摩擦力越小,斜面的機械效率越大;當斜面傾角越大時,物體對斜面的壓力越小,摩擦力越小,斜面的機械效率越大。 物體重力大小不影響斜面的機械效率。
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板書設計 第3節　機械效率 第2課時　機械效率的測量 一、探究滑輪組機械效率的影響因素 1.總功W總=Fs。 2.有用功W有=Gh。 3.滑輪組的機械效率η==。 二、滑輪組水平移動問題 1.總功W總=Fs繩。 2.有用功W有=fs物。 3.滑輪組的機械效率η===。 三、利用斜面提升物體做功 1.總功W總=Fs。 2.有用功W有=Gh。 3.斜面的機械效率η==。
作業布置 1.第十二章第3節第2課時。 2.動手動腦學物理第1題。

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