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9.6 測量滑輪組的機械效率 教案( 2024 新課標)(核心素養(yǎng)目標)

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  1. 二一教育資源

9.6 測量滑輪組的機械效率 教案( 2024 新課標)(核心素養(yǎng)目標)

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第九章 機械與功
9.6 測量滑輪組的機械效率
教學目標:
1.物理觀念:
能根據(jù)機械效率,設(shè)計測定簡單的滑輪組的機械效率的實驗。
2.科學思維:
通過測量簡單滑輪組繩子末端移動的距離,知道利用間接方法測量動點移動的距離。
3.科學探究:
通過實驗,測量滑輪組的機械效率。
4.科學態(tài)度與責任:
知道提高機械效率的實際意義和方法,有合理改進機械、提高效率的意識,增強將科學服務(wù)于人類的責任感。
教學重點: 測量滑輪組的機械效率
教學難點:設(shè)計測量滑輪組的機械效率實驗。
教學課時:1課時
教學用具:多媒體、
教學互動設(shè)計:
1、 創(chuàng)設(shè)情景,導入新課
汽車起重機的滑輪組省力,不同的滑輪組機械效率不同。
如圖所示的不同滑輪組的機械效率是否相同?怎樣測量滑輪組的機械效率?
二、新課講授,師生互動
(一)實驗器材與裝置
實驗原理: = 有)/ 總 = /
實驗器材:不同兩個滑輪組、鉤碼、彈簧測力計、刻度尺、細線、鐵架臺
實驗關(guān)鍵:勻速上拉彈簧測力計
實驗難點:測量繩子末端移動的距離
(二)實驗操作與思考
1.怎樣用彈簧測力計測量拉力和滑輪對鉤碼的力
2.怎樣測量繩子自由端被提升的距離s和重物上升的距離h(圖乙)
3.在提升鉤碼的過程中,需要注意什么 建議同學們用不同質(zhì)量的鉤碼多做幾次實驗。
1.怎樣用彈簧測力計測量拉力和滑輪對鉤碼的力
用彈簧測力計測量鉤碼的重力就是動滑輪對鉤碼的拉力。
用彈簧測力計勻速豎直拉動繩子上升,彈簧測力計的示數(shù)就是繩子對滑輪的拉力。
2.怎樣測量繩子自由端被提升的距離s和重物上升的距離h(圖乙)
如圖甲乙所示,繩子A點上升到A‘點,兩點間距離就是繩子自由端被提升的距離S。鉤碼從鐵架臺面B點上升到B‘點,兩點間的距離就是重物上升的高度h。
3.在提升鉤碼的過程中,需要注意什么 建議同學們用不同質(zhì)量的鉤碼多做幾次實驗。
在提升鉤碼的過程中,需要勻速拉動繩子勻速上升,待彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定的示數(shù)就是拉力的大小。
在測量繩子自由端提升的距離和鉤碼上升高度時,注意繩子開始、終止的位置,其差就是繩端移動距離S;鉤碼開始、終止的位置,其差就是鉤碼上升高度h。
換用不同鉤碼多做幾次,便于尋找規(guī)律。
(三)實驗記錄 滑輪組1甲的機械效率
(三)實驗記錄 滑輪組2丙的機械效率
(四)交流討論
各實驗小組匯報實驗結(jié)果,交流實驗心得并討論。
1.同一個滑輪組掛不同質(zhì)量的鉤碼時,機械效率相同嗎 為什么
同一滑輪組繩子末端移動距離S與重物上繩高度h關(guān)系S=nh。
同一滑輪組, 增大鉤碼的質(zhì)量,其機械效率也增大,動滑輪的質(zhì)量、摩擦一定時,所做額外功一定時,增大提升物體的質(zhì)量,增大有用功,其機械效率也增大。
2.圖中甲、丙兩個滑輪組都掛相同的鉤碼時,機械效率是否相同 為什么
圖甲、圖丙都掛相同短的鉤碼時,圖甲的機械效率高,所做有用功一定時,動滑輪的質(zhì)量、摩擦力增大,所做額外功增大,總功增大,其機械效率反而低。
3.說一說提高滑輪組機械效率的方法,并動手試一試。
(1)額外功一定時,增大有用功,增大其機械效率。如同一滑輪組,增大提升物重力,可提高機械效率。
(2)有用功一定時,減小額外功,可提高機械效率。如減小動滑輪的重力、摩擦,可提高機械效率。
(五)例題解析
例題 如圖所示,用相同的滑輪組成甲乙所示的滑輪組,不計摩擦,提升相同質(zhì)量的物體,比較甲乙機械效率的大小。
解析:設(shè)提升物體的重力為G,提升高度為h,
則有用功W甲有=Gh=W乙有,
額外功W甲額=G動h=W乙額,
總功W甲總=Gh+G動h=W乙總,
機械效率η甲= 甲有/W甲總 = 乙有/W乙總 = η乙。
三、總結(jié)反思,超越自我
測量滑輪組的機械效率
實驗關(guān)鍵:勻速上拉彈簧測力計
同一滑輪組繩子末端移動距離S與重物上繩高度h關(guān)系S=nh。
1.有用功W有=Gh。
2.總功W總=Fs=Fnh。
3.機械效率η=W有/W總 ×100%= / = /
4.提高機械效率:增大有用功,減小額外功。
四、板書設(shè)計,整合提升
測量滑輪組的機械效率
實驗關(guān)鍵:勻速上拉彈簧測力計
同一滑輪組繩子末端移動距離S與重物上繩高度h關(guān)系S=nh。
1.有用功W有=Gh。
2.總功W總=Fs=Fnh。
3.機械效率η=W有/W總 ×100%= / = /
4.提高機械效率:增大有用功,減小額外功。
五、大海揚帆,嘗試遠航
1. 測量滑輪組的機械效率,下列說法正確的是( )
A.同一滑輪組繩子末端移動的距離與重物上升高度關(guān)系是固定的
B.同一滑輪組的機械效率不變
C.越省力的滑輪組機械效率高
D.提升物體高度越大,滑輪組的機械效率越大
2.如圖所示的滑輪組,不計摩擦時,G=100N,F(xiàn)=50N,下列說法正確的是( )
A.滑輪組的機械效率無法確定
B.滑輪組的機械效率是67%
C.滑輪組的機械效率是50%
D.滑輪組的機械效率是200%
3.如圖所示的滑輪組,不計摩擦時,G=100N,F(xiàn)=60N,下列說法正確的是( )
A.滑輪組的機械效率無法確定
B.滑輪組的機械效率是60%
C.滑輪組的機械效率是83%
D.滑輪組的機械效率是67%
4.如圖所示的滑輪組,不計摩擦時,G=100N,F(xiàn)=60N,下列說法不正確的是( )
A.繩子末端移動的距離是重物上升高度的2倍
B.動滑輪的重力為20N
C.滑輪組的機械效率是83%
D.動滑輪的重力是80N
5.利用相同的滑輪,組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組,忽略摩擦力,把質(zhì)量相等的重物提升了相同的高度,下列說法正確的是( )
A.甲圖省力,機械效率甲圖大
B.甲圖省力,機械效率一樣大
C.乙圖省力,機械效率乙圖大
D.乙圖省力,機械效率一樣大
參考答案1.A;2.B;3.C;4.D;5.B。
六、作業(yè):課堂作業(yè) 補充 如圖甲,當G=10N,h=0.2m,F(xiàn)=4N,求機械效率。
課外作業(yè)P119.T3。
教學反思:
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
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