九年级物理上册 11.5 机械效率教案1 苏科版

五、机械效率教学目标：1、通过探究动滑轮，知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系.2、理解机械效率的概念，知道机械效率的计算公式，会进行有关机械效率的计算.3、知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是100%.4、能设计试验，测定某种简单机械的机械效率.5、通过功的原理从理想情况向实际情况转移，初步体会物理学研究从简单到复杂的过程，引起学习机械效率的注意，体会在生产、生活中提高效率的意义，体会物理原理在实际生产、生活中的价值，培养学生热爱科学的情感教学重难点：重点：有用功、总功、额外功、机械效率的概念难点：有关机械效率的计算教学教具：滑轮(2只)、弹簧测力计、钩码、细线、刻度尺。教学程序设计：一、引入新课提问：1、世界上有没有能够省功的机械？2、理想情况下（不考虑机械摩擦等因素的影响），利用机械做功和直接对物体做功的大小有何关系？3、但在实际生活中，人们利用机械做功和直接对物体做功的大小又有何关系？为什么？二、新课教学1、活动：“再探动滑轮”实验器材：实验步骤：见课本注意事项：竖直向上匀速拉动弹簧测力计实验表格：钩码重G/N钩码上升高度h/m对钩码做功Gh/J绳端拉力F/N绳端移动距离s/m手拉绳做的功Fs/J1234（1）分析表中实验数据可以发现：手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？哪个大？ （2）产生这一现象的原因是什么?（3）由此可得出什么结论？（4）活动中要做几种不同情况的实验，其目的是什么？（通过多次实验，寻找普遍的规律）2、机械效率讲述：在刚才的活的中，将钩码提升到一定的高度是我们的目的，这部分功是我们所需要的，称之为有用功。（1）有用功：利用机械工作时，对人们有用的功。在提升重物的情况下：W有用 = Gh在上述实验中，钩码被提升到一定高度的同时，动滑轮也被提升，运动过程中还存在着各种摩擦，这样人们在利用机械做功时就不得不多做一部分功，这就是利用机械工作时的额外功.（2）额外功：利用机械工作时，并非人们需要而又不得不做的功.额外功主要包括以下两个方面：(1)克服机械自身重力而做的功 (2)克服各种摩擦而做的功（3）总功：利用机械工作时，人对机械做的功. W总 = W有用 + W额外通常情况下：W总 = Fs F 作用在机械上的力 s 在力F的方向上通过的距离。在使用机械时，有用功只占总功的一部分.人们总希望有用功在总功中所占的比例越大越好。（4）机械效率：有用功与总功的比值.如果用W总表示总功，W有用表示有用功，表示机械效率，那么机械效率的公式可写作：W有用W总100%。因此，机械效率大表示有用功跟总功的比值大，或者说，在有用功一定时，机械效率大的机械，所做的额外功少。提问：机械效率有无单位？它可能大于1吗？由于W有用与W总的单位都是焦耳，因此机械效率是没有单位的。任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以，使用任何机械除了做有用功之外，都不避免地要做额外功，这时动力做的功就等于有用功加额外功。可见，W有用总小于W总，因此，机械效率总是小于1。通常用百分数来表示。通常，起重机的机械效率为40%50%，滑轮组的机械效率60%80%，抽水机的机械效率60%80%.3、有用功和总功的区别动力（人或电动机）对机械所做的功是总功，机械对物体做的功是有用功。举例：水力发电站中，水从高处流下来带动发电机，水的中立所做的功Gh是总功，发电机发出的电能是有用功。4、提高机械效率的方法从公式W有用W总W有用（W有用W额外）入手，引导学生从两个方面讨论：（1）减小额外功(有用功一定的情况下)（2）增加有用功(额外功一定的情况下)5、功率和效率的区别功率表示做功的快慢，效率是有用功和总功的比值，是两个完全不同的物理量。功率大的机械不一定效率高，两者没有因果联系。6、例题分析：用定滑轮提升质量为20kg的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求有用功、总功和定滑轮的机械效率.解：W有用 = Gh = mgh = 20kg10N/kg2m=400J W总 = Fs = 220N 2m = 440J = W有用 / W总 = 400J / 440J =91%三、课堂反馈练习册相关题目四、小结机械效率是机器性能好坏的重要指标，提高机械效率，更充分地发挥机械设备的作用，有重要的经济意义。教育学生在实际生活中办任何事情都要树立效率观念，以尽可能少的消耗来取得尽可能多的效益，对学生进行思想教育。五、板书：教学反思：4