探究—使用机械是否省功教案.docVIP

《§9.5 探究-使用机械是否省功》教案 教学课题 第九章第五节 探究-使用机械是否省功 课时设置 1课时 授课教师 范静 授课年级 八年级 授课 时间 2018.6 教学目标 知识与技能： 1.通过探究活动，知道使用任何机械都不省功； 2.通过探究活动，理解机械效率。 过程与方法： 1．经历探究使用机械能不能省功的实验过程，培养观察能力，体会实验研究方法； 2．在实验探究过程中，培养学生设计实验，收集实验数据，从实验中归纳科学规律的能力。 情感、态度和价值观： 1．通过探究性物理学习活动，使学生体验探究的乐趣； 2．在实验探究过程中，培养学生尊重实验事实的科学态度。 教学重点 机械效率的概念和计算。 教学难点 通过实验探究得出功的原理。 教学方法 实验探究法、讲授法、自学讨论法 实验器材 弹簧测力计、钩码、直尺、细线、动滑轮、铁架台。 教学过程 教师活动 学生活动 复习回顾 复习提问： 1、做功包含两个必要因素是什么？ 2、计算功的公式和单位是什么？ 1、一个是作用在物体上的力；另一个是物体沿力的方向通过的距离。 2、作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积，功的单位是焦耳，简称焦，符号J。 进行新课 知识点（一） 一、功的原理 知识点（二） 二、有用功、额外功和总功以及机械效率 知识点（三） 机械效率 一、问题与猜想： 人们使用杠杆、轮轴、滑轮等机械都是为了达到一定的目的，在使用中，有的机械可以省力、有的可以省距离，有的可以改变力的方向，那是不是也能省功呢？小组讨论，说出你的猜想。 二、制订计划： 比较不用机械直接提升物体做的功与使用机械提升物体时所做的功。 直接用弹簧测力计吊起一个重物，弹簧测力计的拉力对重物所做的功为W1; 再用弹簧测力计通过一个动滑轮吊起重物,使重物上升相同的高度,弹簧测力计的拉力做的功为W2,比较这两个力所做的功。 三、收集证据： 按如图所示的过程进行实验，实验中保持重物缓慢上升，用弹簧测力计测量拉力。记录重物和绳子自由端的始、末位置。将以上数据及计算结果填入表中。 四、分析与结论： 直接用弹簧测力计匀速提升重物，拉力要对重物做功，在使用动滑轮提升重物时，不但对重物做功，也要对动滑轮做功，同时，还要克服动滑轮上的摩擦做功，因此使用动滑轮并不省功。 大量实验表明：使用任何机械都不能省功，这就是功的原理，功的原理对一切机械都适用，在历史上被誉为“机械的黄金定律”。 1、有用功 在上面的实验中，无论是否使用滑轮，重物都被提升了，这部分功是必须要做的，叫做有用功，用W有用表示，通俗的讲，有用功就是为了达到目的，人们必须做的且对人们有用的功。 2、额外功 若用动滑轮提升重物，我们不得不克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫额外功，用W额外表示。额外功就是人们为达到一定目的时，并不需要但又不得不额外做的功。 3、总功 总功就是人们为达到一定目的的过程中实际做的功。用W总表示，即有用功和额外功的总和。 总功、有用和额外功之间的关系为： W总=W有用+W额外 我们用机械效率来表示机械做功性能的好坏。 4、机械效率 （1）定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。 （2）公式： η=W有用/ W总 =W有用/ W有用 +W额外 （3）对机械效率的理解： Ⅰ.机械效率是有用功与总功的之比,它只有大小、没有单位，机械效率一般用百分数表示； Ⅱ.使用任何机械，由于机械自重、摩擦等因素的存在，在做有用功时，都不可避免的要做额外功，所以W有用W总,机械效率永远小于1。 Ⅲ.提高机械效率的方法：减少机械自重、减少机械部件间的摩擦；在机械运转正常的条件下，尽可能增加提起的物重。 各小组同学思考并讨论： 可能省功，也可能不省功。 学生实验探究： 力/N 移动距离/m 力做的功/J F1= h= W1=F h = F2= S= W2=F′s = 当总功一定时，有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高； 当有用功一定时，总功越少，或额外功越少，机械效率就越高； 当额外功一定时，总功越多，有用功在总功中所占比例越大，机械效率就越高。 在总功中有用功所占的比例越大越好，有用功所占的比例越大，机械效率越高，这个机械的性能越好。 谈收获 这节课你学到了… 布置作业 课本作业和配套练习册，课后完成。 板书设计 §9.5 探究—使用机械是否省功 功的原理： 使用任何机械都不能省功 机械效率： ① 有用功W有用 ② 额外功 W额外 ③ 总功W总 ④ 有用功与总功的之比叫做机械效率， 公式