第1課時 認(rèn)識機(jī)械效率

第3節(jié) 機(jī)械效率第1課時 認(rèn)識機(jī)械效率【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能1.能結(jié)合實(shí)例了解什么是有用功、額外功和總功.2.理解什么是機(jī)械效率.二、過程與方法1.通過思考和討論，知道W有用,W額外,W總的含義并清楚它們之間的關(guān)系.2.通過觀察、分析和討論，理解額外功產(chǎn)生的原因，知道機(jī)械效率1.3.會正確進(jìn)行有用功、總功、機(jī)械效率的計算.三、情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題和歸納問題的能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲.【教學(xué)重點(diǎn)】理解機(jī)械效率的概念，理解額外功產(chǎn)生的原因，并能運(yùn)用公式進(jìn)行計算.【教學(xué)難點(diǎn)】知道機(jī)械效率1，理解有用功、額外功、總功之間的聯(lián)系和區(qū)別.【教具準(zhǔn)備】沙子、塑料桶、方便袋、細(xì)繩、彈簧測力計、滑輪、刻度尺、多媒體課件等.【教學(xué)課時】1課時【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)的內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè),加強(qiáng)學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】師 房屋裝修時，要把一堆沙子運(yùn)到樓上，你有哪些方法？請同學(xué)們思考討論，將討論結(jié)果記錄下來，看哪一組同學(xué)想的辦法最多？學(xué)生發(fā)表各自的看法.師 同學(xué)們說得很好，下面我們就以一個實(shí)驗(yàn)來探討這個問題.【進(jìn)行新課】活動探究教師選取動滑輪、塑料桶、方便袋（重力忽略不計）提起沙子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（可讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)）：第一次用塑料桶盛裝一定重力的沙子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖甲；第二次用塑料袋盛裝相同重力的沙子提起相同高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖乙.把記錄結(jié)果填在設(shè)計的表格中.師巡視指導(dǎo)，對動手能力弱的同學(xué)給予適當(dāng)?shù)膸椭?，師可參與一起實(shí)驗(yàn)，并提醒學(xué)生在拉動彈簧測力計時要注意勻速豎直向上緩慢拉動，并在拉動過程中讀數(shù).用刻度尺測量沙子上升的高度和手移動的距離（這個也可以不測量，動滑輪自由端移動距離是物體上升高度的2倍）.知識點(diǎn)1 有用功、額外功、總功師 請同學(xué)們說出你們探究的結(jié)果，哪種情況下做功多些？生：（齊聲回答）當(dāng)然用塑料桶裝提起時做功多些.師 為什么呢？生：塑料桶重些，塑料袋輕些.教師引導(dǎo)學(xué)生分析，在提起沙子的過程中，對沙子做功的同時，還要做哪些功呢？生：對塑料桶做功，對滑輪做功，對繩子做功，對滑輪軸間的摩擦力做功師 那我們真正需要的是對什么物體做的功？生：當(dāng)然是對沙子做的功.師 對啦，對沙子做的功才是對我們有用的功，我們把這樣的功叫做有用功.其他做的功是無用功，稱為額外功，這部分無用的功，能不能不做呢？生：當(dāng)然不能！師 為什么？生：因?yàn)槲覀儽仨氁蕾囁芰贤埃ɑ蛩芰洗┭b沙，依賴動滑輪提起.師 正確，額外功盡管對我們無用，但卻又是不得不做的功，無法回避的功.師 那實(shí)際我們在利用滑輪提起沙子時，所做的功包含有對沙子做的功，對動滑輪、塑料桶（或塑料袋）、繩子重力做功及軸間摩擦力做功，把這些功之和稱為總功.師 請同學(xué)們說說總功包括哪些功？生：總功包括有用功和額外功.師 很對，總功等于有用功和額外功的總和.板書：有用功W有用：為了達(dá)到某一目的必須做的功.額外功W額外：為了達(dá)到某一目的的過程中，并非我們需要但又不得不做的功.總功W總：有用功與額外功的總和.W總=W有用+W額外教師讓學(xué)生分組做教材P85頁演示中的實(shí)驗(yàn)，并引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題：（1）兩次拉力所做的功一樣嗎？為什么？（2）使用動滑輪是否真的省力又省功呢？學(xué)生回答：（1）雖然在兩次實(shí)驗(yàn)中鉤碼被提升了相同的高度，但第二次拉力做的功反而更多一些，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)過程中還要克服滑輪重力和摩擦做功.（2）使用動滑輪會省力，但不能省功.機(jī)械效率師從上面實(shí)驗(yàn)和演示中可以看出，我們總是希望額外功在總功中所占的比例越少越好，即有用功占總功的比例越大越好，這樣效率就越高.因此，物理學(xué)中，把有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率.板書：（1）定義：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率.（2）公式表示：（3）任何機(jī)械的機(jī)械效率都是小于1的.（4）機(jī)械效率是個比值，沒有單位.例題1 師用多媒體展示教材P86頁的例題.師組織學(xué)生分析、討論、計算；展示學(xué)生解題過程；總結(jié)、評價.【課堂交流、小結(jié)與延展】師 通過學(xué)習(xí)本課內(nèi)容，你有哪些收獲？（請學(xué)生談自己知道本課中哪些知識，還想知道哪些內(nèi)容及對本課的感受，教師進(jìn)行情感激勵.）生1：有用功是對我們真正有用的功，而額外功是無用的，但又不得不做的功.生2：有用功與額外功之和叫做總功，總功總是大于有用功的.減少額外功，即可增大有用功占總功的比值，這樣機(jī)械效率就增大了.生3：我知道了，再好的機(jī)械，其機(jī)械效率也不可能達(dá)到100%.生4：既然增大提起物體的重力可以增大機(jī)械效率，那么同一滑輪組提起不同物體時，機(jī)械效率應(yīng)該是不固定的.師 最后，請同學(xué)思考下面題目.例題2:如圖所示用滑輪或滑輪組（單個滑輪的型號、重力相等）提起同一重物，其中機(jī)械效率最高的是（ ）解析：機(jī)械的自身重力影響機(jī)械效率的大小，那么用定滑輪、動滑輪分別提起同一物體時，定滑輪的機(jī)械效率大些.答案：B【教師結(jié)束語】大家這節(jié)課的收獲確實(shí)不少，我們共同學(xué)習(xí)了有用功、額外功和總功，知道了它們在不同場合下所指的內(nèi)容.理解了機(jī)械效率的含義，并能進(jìn)行計算.請同學(xué)們在課后結(jié)合身邊的實(shí)例相互交流和討論，宣傳“節(jié)能減排”的重要性.好，謝謝！課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)練習(xí).1.在區(qū)分有用功、額外功和總功時，可以讓學(xué)生進(jìn)行思考和討論，明白對沙子所做的功是有用功，而其他的如動滑輪、繩子、人自身重力等做的功，是無用而又不得不做的功，叫額外功.實(shí)際過程中使用機(jī)械做的功為總功.接著，教師還可以讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際事例相互交流與分析，從而加深理解有用功、額外功和總功的概念.2.理解機(jī)械效率時，可以結(jié)合身邊使用機(jī)械的實(shí)例，設(shè)計數(shù)據(jù)計算有用功、額外功和總功，再計算機(jī)械效率，這樣既熟悉了功的計