物理《機(jī)械效率》教案范文
一個(gè)好的教學(xué)設(shè)計(jì)是一節(jié)課成敗的關(guān)鍵，要根據(jù)不同的課題進(jìn)行靈活的教學(xué)設(shè)計(jì)。首先對(duì)每一個(gè)課題的教學(xué)內(nèi)容要有一個(gè)整體的把握。下面就是小編給大家?guī)?lái)的物理《機(jī)械效率》教案，希望能幫助到大家!
人教版八年級(jí)下冊(cè)物理《機(jī)械效率》教案
教學(xué)目標(biāo)
1.會(huì)測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率
2. 同一滑輪組的機(jī)械效率的特點(diǎn)
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn) 有用功、總功、額外功的概念;機(jī)械效率的計(jì)算和怎樣提高機(jī)械效率
2.2 教學(xué)難點(diǎn) 機(jī)械效率的計(jì)算和怎樣提高機(jī)械效率
教學(xué)過(guò)程
學(xué)習(xí)指導(dǎo)一、測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率
●自主預(yù)習(xí)：
閱讀課本第86面、第87面，完成下列填空：
1.測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量四個(gè)物理量： 鉤碼的重力G、 鉤碼提升的高度h、 拉力F、 繩端移動(dòng)的距離s;
2.計(jì)算有用功的方法： W有=Gh;
3.計(jì)算總功的方法： W總=Fs。
●小組討論：
1.各小組分工合作，完成下面實(shí)驗(yàn)：
(1)如圖安裝滑輪，記下鉤碼所受的重力G及鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置;
(2)緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高h(yuǎn)，讀出拉力F的值，用刻度尺測(cè)出鉤碼上升的高度h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s;
(3)算出有用功、總功、機(jī)械效率。
(4)改變鉤碼的數(shù)量，再做兩次上面的實(shí)驗(yàn)。
●教師點(diǎn)撥：
我們?cè)谔骄坑绊懟喗M機(jī)械效率高低的因素時(shí)，沒(méi)有考慮摩擦的因素.
●跟蹤練習(xí)：
1.小明在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：
(1)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F 時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上__勻速____拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù)。
(2)第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為_(kāi)___74%__。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)是用 b 圖做的;第4次實(shí)驗(yàn)是用 c 圖做的。(選填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組， 增大提升重物的重力 可以提高滑輪組的機(jī)械效率;分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多(即動(dòng)滑輪總重越重)，滑輪組的機(jī)械效率 小 。
(5)分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度 無(wú)關(guān) 。
學(xué)習(xí)指導(dǎo)二、 同一滑輪組的機(jī)械效率的特點(diǎn)
●自主預(yù)習(xí)：
閱讀第87面內(nèi)容后完成下面填空：
1.提高機(jī)械效率的主要辦法是 改進(jìn)結(jié)構(gòu) 、使它更合理、更輕巧。liuxue86.com
2. 在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，使機(jī)械處于良好的狀態(tài) ，對(duì)于保持和提高機(jī)械效率也有重要作用。
●小組討論：
1.實(shí)驗(yàn)探究:對(duì)于同一個(gè)滑輪組提升不同重物時(shí)，它的機(jī)械效率是否改變呢?
2.如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明?
實(shí)驗(yàn)步驟：
?、儆靡粋€(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組提升兩個(gè)鉤碼，記錄鉤碼的重力、彈簧測(cè)力計(jì)的拉力、鉤碼上升的高度、繩自由端移動(dòng)的距離.
?、谟靡粋€(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組提升四個(gè)鉤碼，記錄鉤碼的重力、彈簧測(cè)力計(jì)的拉力、鉤碼上升的高度、繩自由端移動(dòng)的距離.
表格設(shè)計(jì)：
分析表格數(shù)據(jù)在與同學(xué)們交流討論，你能得到什么結(jié)論?
●教師點(diǎn)撥：
同一機(jī)械的效率并不是固定不變的，而是隨著不同的工作狀態(tài)和環(huán)境而變化的.例如：一個(gè)組裝好的滑輪組，其提起的物重越大，則其機(jī)械效率越高，因?yàn)榇藭r(shí)的額外功(提起機(jī)械本身所需要的功)相對(duì)越小;當(dāng)然，由于機(jī)械間的摩擦而造成的額外功并不會(huì)減小. 當(dāng)額外功一定時(shí)，在機(jī)械能承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力，充分發(fā)揮機(jī)械的作用.
●跟蹤練習(xí)：
1.甲吊車比乙吊車的機(jī)械效率高，當(dāng)它們分別把相同質(zhì) 量的物體勻速提升相同高度時(shí)，則( B )
A.甲吊車的電動(dòng)機(jī)做的有用功較多
B.乙吊車的電動(dòng)機(jī)做的額外功較多
C.甲吊車的電動(dòng)機(jī)做的總功較多
D.甲、乙兩吊車的電動(dòng)機(jī)做的總功相同
2.小明用同一滑輪組分別將甲、乙兩組鉤碼提升相同的高度，如圖所示.他兩次提升鉤碼所用的拉力分別為F甲和F乙，則F甲 < F乙;所做的有用功分別為W甲和W乙，機(jī)械效率分別為η甲和η乙，則W甲 < W乙，η甲 < η乙.(均選填“>”、“=”或“<”)
3. 在“探究動(dòng)滑輪的機(jī)械效率”時(shí)，某小組利用自重不同的兩個(gè)動(dòng)滑輪進(jìn)行了如圖所示的三次測(cè)量，數(shù)據(jù)記錄如下：
(1)完成表格中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)①、②和③的計(jì)算.
(2)通過(guò)比較哪兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)〔選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)〕，可以初步判斷動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的自重有關(guān)?
(3)小明認(rèn)為“同一個(gè)機(jī)械，它的機(jī)械效率是一個(gè)定值”，你可以用哪兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證他的觀點(diǎn)是不對(duì)的?
解：(1)第3次數(shù)據(jù)中，有用功W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J，總功W總=FS=3.3N×0.4m=1.32J，機(jī)械效率η= W有用/ W總=1.2J/1.32J≈90.9%;
(2)①②兩次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼的重力相同，動(dòng)滑輪的重力不同，機(jī)械效率也不同，因此探究的是機(jī)械效率與動(dòng)滑輪自重的關(guān)系;
(3)比較①③，同一個(gè)機(jī)械，動(dòng)滑輪重力不變，提升的物體重力不同時(shí)，機(jī)械效率也不同，提的物體越重，機(jī)械效率越大.
機(jī)械效率教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1. 了解有用功、額外功和總功
2. 機(jī)械效率和機(jī)械效率的計(jì)算
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn) 有用功、總功、額外功的概念;機(jī)械效率的計(jì)算和怎樣提高機(jī)械效率
教學(xué)難點(diǎn) 機(jī)械效率的計(jì)算和怎樣提高機(jī)械效率
教學(xué)過(guò)程
學(xué)習(xí)指導(dǎo)一、有用功、額外功和總功
●自主預(yù)習(xí)：
閱讀課本第85面、第86面，完成下列填空：
1.有用功:在工作時(shí),對(duì)人們有用的功。用符號(hào)W有表示
2. 額外功:在工作時(shí),對(duì)于額外負(fù)擔(dān)所不得不做的功。用符號(hào)W額表示
3 .總 功: 有用功與額外功的和，也叫動(dòng)力功。用符號(hào)W總表示
●小組討論：
1.各小組分工合作，完成下面實(shí)驗(yàn)：
(1)如圖甲，用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼緩慢地提升一定的高度，計(jì)算拉力所做的功W1。
(2)如圖乙，用彈簧測(cè)力計(jì)并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，再次計(jì)算拉所做的功W2。
(3)比較W1、W2的大小并分析原因。
2.討論：①有沒(méi)有一種簡(jiǎn)單機(jī)械只做有用功,不做額外功?
沒(méi)有
?、谑褂貌煌暮?jiǎn)單機(jī)械做功,完成相同的有用功時(shí),所做的總功是否相同?這說(shuō)明什么?
不同，這說(shuō)明額外功不同
?、垲~外功在總功中占的比例越多越好,還是越少越好?
額外功在總功中占的比例越少越好
?、芤欢ǖ目偣χ?額外功少意味著什么?
有用功多
●教師點(diǎn)撥：
在使用機(jī)械時(shí)，我們總是希望額外功在總功中所占的比例盡量少些，這樣可以讓機(jī)械處于一個(gè)高效率的狀態(tài)，以盡可能少的消耗，取得盡可能多的效益。
●跟蹤練習(xí)：
1.用桶從井中提水的時(shí)候，對(duì) 水 做的功是有用功，對(duì) 桶 做的功是額外功。
2.如果桶掉進(jìn)井里，從井里撈桶時(shí)，撈上來(lái)的桶帶有一些水，這時(shí)對(duì)桶做的功是 有用 功，對(duì)水做的功是 額外 功。
3.(2012天津)如圖所示，工人利用滑輪組將沙子從地面提升到距地面6m高 的三樓，沙子的質(zhì)量為50kg，裝沙子的桶的質(zhì)量8kg，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為2kg，工人勻速拉繩子的力為300N(忽略摩擦和繩重，g取10N/kg)求：(1)工人做的總功;(2)工人做的額外功。
解：(1)拉力做功：W總=FS=300N×12m=3600J;
(2)∵忽略摩擦和繩重，∴W額=(G桶+G動(dòng))h=(m桶+m動(dòng))gh=(8kg+2kg)×10N/kg×6m=600J
學(xué)習(xí)指導(dǎo)二、機(jī)械效率的計(jì)算
●自主預(yù)習(xí)：
閱讀課本第86面，完成下列填空：
1.在使用機(jī)械時(shí)我們最關(guān)心的是所做的這些總功中,有用功究竟占了多少。 為此我們引入一個(gè)新的物理量, 叫做機(jī)械效率，它表示的是 有用功 與 總功的比值。用符號(hào) η表示，讀作 “依塔”(yita)。
2.機(jī)械效率的計(jì)算公式:η= W有用/W總 。
●小組討論：
1.用一動(dòng)滑輪把重40N的物體勻速提高20m,所用的拉力是25N,則拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)的距離是多少?動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少?
解：拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)的距離S=2h=2*0.2m=0.4m
有用功W有=Gh=40N*0.2m=8J
總功W總=FS=25N*0.4m=10J
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是η=W有用/W總=8J/10J=80%
2.結(jié)合上題計(jì)算結(jié)果和課本86面：起重機(jī)、抽水機(jī)的大致機(jī)械效率范圍。思考：為什么機(jī)械效率總小于1?
利用滑輪組做功時(shí)，不可避免地要做額外功，使有用功總比總功小，而機(jī)械效率等于有用功除以總功，所以滑輪組的機(jī)械效率總小于一。
●教師點(diǎn)撥：
機(jī)械效率η是個(gè)百分?jǐn)?shù),一定小于100%,沒(méi)有單位。
機(jī)械效率是描述機(jī)械性能優(yōu)劣的物理量，機(jī)械效率高的機(jī)械性能優(yōu)良。機(jī)械效率的高低與所使用的機(jī)械工作時(shí)是否省力、及省力多少無(wú)關(guān);與機(jī)械工作時(shí)的快慢程度無(wú)關(guān);與機(jī)械工作時(shí)所完成的功的數(shù)量多少也無(wú)關(guān).
●跟蹤練習(xí)：
1.關(guān)于功率和機(jī)械效率的說(shuō)法中，正確的是( D )
A.功率大的機(jī)械，做功一定多 B.做功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高
C.效率高的機(jī)械，功率一定大 D.做功快的機(jī)械，功率一定大
2.用動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的貨物抬高500px,手向下壓杠桿的力是240N,手下降的高度是多少cm?這個(gè)杠桿的機(jī)械效率是多少?
解：手下降的高度h手=2h物=2*0.2m=0.4m
有用功W有=Gh物=400N*0.2m=80J
總功W總=F動(dòng)h手=240N*0.4m=96J
則此杠桿的機(jī)械效率η=W有用/W總=80J/96J=83.3%
3.建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為230N的建材從地面勻速送到6m 高處，所用拉力為125N。求：(1)工人做的有用功;(2)工人做的總功;(3)此過(guò)程中該裝置的機(jī)械效率;
解：(1)1380J (2)1500J (3)92%
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