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最新人教版八年级下册物理:第十二章 简单机械 全章教案

2024-08-18 来源:爱问旅游网
第1节 杠杆

第1课时 杠杆及其平衡条件

知识与技能

1.知道什么是杠杆,能从常见工具中辨认出杠杆。

2.能够辨认出支点、动力、阻力,会确定动力臂和阻力臂。

3.通过观察与实验,探究并理解杠杆的平衡条件,并能进行简单计算。 过程与方法

1.通过认识生活中的杠杆、认识杠杆五要素的过程,体会科学抽象的方法。

2.经历探究杠杆平衡条件的过程,学会分析实验现象、寻找数据间规律,从而归纳出实验结论的一般方法。

情感、态度与价值观

激发物理兴趣,形成探究思维,有小组合作意识。 教学重、难点 1.杠杆平衡条件。 2.力臂的概念和画法。 教具准备

羊角锤、铁架台、钩码、细绳、等分刻度的匀质木尺、多媒体课件等。

一、情景引入 多媒体展示:古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬动巨大石块;我国古代利用桔槔在井上汲水;在现代建筑工地上,人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动。让学生找出它们的共同特点。通过这些实例,有效地引起学生的注意,从而导入新课。

二、新课教学 探究点一:杠杆

来看一下羊角锤的工作特点。

学生交流、讨论后得出结论:

1.硬;2.在力的作用下绕某一点转动。 演示:用长木板绕固定点转动撬一重物。

说明物体只要是硬的就行,跟形状无关。同时边说边板书课题。

1.定义:一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。 让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理解。 2.杠杆的五要素:

支点:杠杆绕着转动的点叫支点,用字母O表示。 动力:使杠杆转动的力,用字母F1表示。 阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母F2表示。

那么要产生同样的效果,施加力的大小、方向是否一样呢? 让学生按下图所示分别操作。

(1)分别按图甲三个位置沿图示方向向下施力使杠杆静止。 提问:三次施加的力的大小是否一样? 答:不一样。(大小关系能回答出来)

这说明要使杠杆保持这种状态,力的大小跟什么有关?

学生会回答跟作用点和支点的远近有关,且距离越大,力越小。 (2)老师不加解释,再让学生按图乙所示施加力使杠杆保持静止,学生会发现虽然作用点相同,即作用点和支点的远近相等,但力的大小却不同,且F1>F2。提问:想一想,力的大小跟什么有关呢?

学生无法解释(必然产生强烈的求知欲),这时让学生在练习纸上画出过支点O作沿F1、F2方向的直线的垂线段(这一点有些学生的知识准备可能不足,老师可先观察,若学生画得很好,老师就略画一下,若不行,老师就得详细示范给学生看),并标上l1、l2。

问:l1、l2哪个大?F1、F2哪个大?

老师再来解释要使杠杆保持静止状态,力的大小不是跟支点到力的作用点的距离有关,而是跟支点到刚才的直线的距离有关,我们把沿力的方向所画的直线叫力的作用线,过支点到力的作用线的距离叫力臂。

动力臂:支点到动力作用线的距离,用字母l1表示。 阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用字母l2表示。 3.请同学们画出下图的力臂。

教师巡回指导,注意发现比较典型的错误,反馈点拨。然后教师归纳总结,画力臂的步骤:

(1)确定支点;

(2)确定力的作用线;

(3)过支点到力的作用线作垂线; (4)标垂足,定力臂。

探究点二:杠杆的平衡条件

我们把刚才杠杆所处的状态叫杠杆的平衡,所谓杠杆的平衡就是杠杆处于静止状态,那么杠杆的平衡跟哪些因素有关呢?

探究:杠杆的平衡条件 1.猜想。 2.设计实验。 3.进行实验:

①把杠杆用细线挂在铁架台上,调节两端的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(便于测量力臂)。

②给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重力。

把支点右边的钩码重力当作动力F1,支点左边的钩码重力当作阻力F2;量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;把相应的数值填入表中。

③改变力和力臂的数值,再做两次实验。

实验 次数 1 2 3 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 4.分析论证,得出结论:根据表中的数据进行分析,例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算,找出它们之间的关系。

杠杆的平衡条件:

动力×动力臂=阻力×阻力臂 即:F1l1=F2l2

它的含义:如果动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一。 三、板书设计

第1节 杠杆

第1课时 杠杆及其平衡条件

1.杠杆的定义:在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒叫作杠杆 2.杠杆的五要素:

(1)支点:杠杆绕着转动的点 (2)动力:使杠杆转动的力 (3)阻力:阻碍杠杆转动的力

(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离 (5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离 3.杠杆的平衡:

当杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了 4.杠杆的平衡条件:

动力×动力臂=阻力×阻力臂 写作:F1·l1=F2·l2

它的含义:如果动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一

杠杆在生活和生产中有着广泛的应用,学好这部分知识具有重要的实际意义。杠杆是一

种重要的简单机械,也是学习滑轮、轮轴等其他一些简单机械的基础。大部分学生对生活中的杠杆比较熟悉,也很感兴趣;但对杠杆的“五要素”及杠杆的平衡条件,还不清楚。通过本节课的学习,可以把学生的感性经验上升为理性认识。另外,让学生亲自经历探究杠杆平衡条件的全过程,有利于培养学生科学探究的能力。

第1节 杠杆

第2课时 杠杆的类别与应用

知识与技能

1.知道杠杆种类及三种杠杆的特点;能从常见工具和简单机械中识别出杠杆并能进行分类。

2.知道杠杆的平衡条件。

3.会画力臂;能用杠杆平衡条件进行计算。

过程与方法

1.经历绘制杠杆示意图的过程,体会科学抽象的方法。

2.练习使用杠杆,体会杠杆的作用,提高观察力、抽象概括能力。 情感、态度与价值观

1.关心生活、生产和自然现象中杠杆的使用,体验科学源自生活,提高对生活的关注和对科学的学习兴趣。

2.乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆,具有利用杠杆方便自己工作的意识。

教学重点

杠杆种类及特点,杠杆平衡条件的应用。 教学难点

画力臂,识别杠杆。 教具准备

筷子、镊子、多媒体课件等。

一、情景引入

我们先来听一个小故事:“只要您让我有一个地方站着,我就可以把地球推动起来。”古希腊物理学家阿基米德对国王说。“哈哈!你太会吹牛了!”国王大笑着说,“你先给我推动一样东西看看,看你讲的话怎么样!”当时,国王造了一只很大的船,可是没有办法推到水里去。即使把全城的人都集合起来,恐怕也不能推动。国王对阿基米德说:“那么,就请你来帮忙吧,把这条船推动到水里去吧,我的吹牛家!”阿基米德满口答应。他精心设计了一套复杂的杠杆和滑轮组合成的机械,末端留了一条拉绳,然后请国王来看表演。这一天,

海边人山人海。那艘大船,长十几丈,高几层楼,确实是一个庞然大物。阿基米德将那一条小绳交给了国王,说:“请你拉一下吧,一切就都解决了。”国王半信半疑,手里拿着绳子,先看了看,然后轻轻一拉,奇迹出现了:大船移动起来,渐渐地向海里滑去,就像变魔术一样。国王瞪大了眼睛,张着嘴半天才说:“这,这是怎么回事,莫非有上帝在相助?”顿时,岸上爆发出一阵欢呼声。在这个小故事里,聪明的阿基米德巧妙地运用了杠杆,今天我们就来学习杠杆的应用。

二、新课教学

探究点:杠杆的类别及应用 多媒体展示:跷跷板。

从幼儿园放学后的小明、小伟和大勇正在玩跷跷板,他们三人一起站在跷跷板上,站在同一边的小明、小伟一下子将大勇翘了起来,大勇怎样才能将他们两人翘起来呢?

大勇迅速滑向跷跷板的外端,也就是增加大勇的重力的力臂,这样大勇一个人就可以将他们两个人翘起来。对于大勇来说跷跷板这时候就是一个省力杠杆。

那么小明、小伟怎样才能将大勇再次翘起来?坐在哪里才能使跷跷板平衡?他们可以像大勇一样,通过增加力臂的方法,滑向跷跷板的外端;还可以再加上一个人,通过三个人的力量将大勇翘起来。这时对于他们三人来说,跷跷板就是一个费力杠杆。

通过上面的动画可知,杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆,另外还有一种等臂杠杆。 下面请同学通过列举事例或实验说明日常生活中一些杠杆的作用,并加以区分。 1.省力杠杆

多媒体展示:压水机的手柄杠杆示意图。

请同学们根据杠杆示意图发现它有什么特点?再根据杠杆平衡条件判断一下。 归纳总结:省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,省力但费距离。 请同学们回答在日常生活中有哪些省力杠杆?

多媒体展示省力杠杆如:铡刀(图甲)、瓶盖起子(图乙)、独轮车(图丙)。

2.费力杠杆

多媒体展示:铁锹挖土。

请同学们根据杠杆示意图发现它们有什么特点?再根据杠杆平衡条件判断一下。 归纳总结:费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,费力但省距离。 请同学们回答在日常生活中有哪些费力杠杆? 展示费力杠杆,如筷子、镊子等。

筷子简介:筷子,被外国人誉为“东方的文明”。它的使用,标志着中华民族文明的进步。美国哈佛大学一位人类学家认为,中国最古老的筷子的出现,大约是在公元前1200多年以前,比西方人使用刀叉要早几百年。

3.等臂杠杆

多媒体展示:天平。

特点:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。

等臂杠杆最重要的应用是天平,天平是支点在中间的等臂杠杆。

多媒体展示:人体内有许多骨骼、关节构成的杠杆。

教师结合一些具体的动作(例如举、拿、抬、踢等)来讲解这些杠杆是如何工作的。 三、板书设计

第1节 杠杆

第2课时 杠杆的类别与应用

通过本节课的学习,使学生领悟到杠杆的理论知识来源于实践,反过来又指导实践;并且让他们知道杠杆在我国古代就有了许多巧妙应用,大约在三千多年前就有用来捣谷的舂,用来井上汲水的桔槔,还有能够做精确称量的天平和杆秤。这些在古书《墨经》中就有相关记载,同学们应该为祖国悠久的文化历史感到自豪。

第2节 滑轮

第1课时 定滑轮和动滑轮

知识与技能

1.知道什么是定滑轮、动滑轮及其特点。

2.理解定滑轮、动滑轮的实质,能根据杠杆的平衡条件对两种滑轮进行理论分析。 过程与方法

经历探究定滑轮、动滑轮的工作特点的过程,进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。

情感、态度与价值观

1.对实践中的定滑轮和动滑轮的工作特点具有好奇心。 2.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。 教学重、难点

定滑轮、动滑轮的特点和工作原理。 教具准备

弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。

一、情景引入

当我们参加升旗仪式时,看到站在地面上的人向下拉绳子,国旗就徐徐升起了。你知道旗杆顶端有一个什么机械帮助把旗升上去的吗?你了解它的作用与实质吗?你还能举出它在其他方面的应用吗?引导学生有目的地观赏、思考、回答从而引入课题。

二、新课教学 探究点一:滑轮

观察多媒体课件图片得出滑轮定义。

中心有轴,周边有凹槽,可以绕装在框子里的轴转动的轮子叫作滑轮。 探究点二:定滑轮

问题1:我们可以直接用手将物体提升,但如果高度太高,手够不到怎么办呢?比如把

国旗提升到顶端,这个时候就要用到滑轮了,现在我们就来模拟用滑轮提升国旗。

问题2:滑轮在使用时有什么样的特点?滑轮在转动,滑轮的轴不随物体一起运动,将这样的滑轮称为定滑轮。

问题3:使用机械的作用在于省力或者省距离,那么定滑轮的作用是什么呢? 演示定滑轮,请同学们回答以下问题:

(1)钩码重力和竖直拉动时拉力大小是多少? (2)钩码移动距离和绳子自由端移动距离是多少? (3)钩码移动方向和拉力的方向如何?

总结:定滑轮的特点是不省力、不省距离,但可以改变力的方向。 问题4:斜着拉动时拉力大小还等于物体重力吗?

强调:沿任何方向拉动定滑轮,力的大小都是一样的。 问题5:为什么沿各个方向拉动时拉力大小都一样呢? 定滑轮的实质是l1=l2的等臂杠杆。

F=G s=h

探究点三:动滑轮

问题1:滑轮除了刚才的用法,还有其他用法来提升物体吗?演示使用动滑轮。

问题2:滑轮在使用时有什么样的特点?滑轮在转动,滑轮的轴随物体一起运动,将这样的滑轮称为动滑轮。

问题3:使用定滑轮可以改变力的方向,那么使用动滑轮的作用是什么呢? 演示动滑轮,请同学们回答以下问题:

(1)钩码重力和竖直拉动时拉力大小是多少? (2)钩码移动距离和绳子自由端移动距离是多少? (3)钩码移动方向和拉力的方向如何? 问题4:此时有几段绳子拉着重物?

问题5:物体重2N,将绳子自由端挂在顶端时,绳子拉力大小为多少? 问题6:如果用手拉着绳子自由端,则手的拉力大小为多少?

总结:动滑轮特点是可以省一半力,但费一倍的距离,不可以改变力的方向。 问题7:斜着拉动时拉力大小还是重力一半吗? 强调:只有竖直方向拉动时,才能省一半的力。

问题8:为什么沿斜向拉动时拉力大小不等于重力的一半呢? 动滑轮的实质是l1=2l2的省力杠杆。

F=G/2 s=2h

活动:认识定滑轮、动滑轮的实际应用。

三、板书设计

第2节 滑轮

第1课时 定滑轮和动滑轮

1.定滑轮:

(1)使用特点:可以改变力的方向,不省力也不费力,不省距离也不费距离 (2)实质:等臂杠杆 2.动滑轮:

(1)使用特点:能省一半的力,但是不改变力的方向,要多移动一倍距离 (2)实质:动力臂是阻力臂二倍的杠杆

本节知识具有承上启下的作用:滑轮是继上一节“杠杆”之后学生学习的又一种重要的简单机械,滑轮实质上是杠杆的变形,可以通过杠杆平衡条件来分析;同时滑轮也是以后学习机械效率的基础。通过对滑轮特点的理论分析,再次体会从具体到抽象的研究方法。首先从实物引入,通过让学生认识滑轮、利用滑轮、区分滑轮;然后让学生探究使用定滑轮和动滑轮的好处,并从理论上分析滑轮的实质。

第2节 滑轮

第2课时 滑轮组、轮轴和斜面

知识与技能

1.通过图片介绍,让学生知道滑轮组的概念,使学生初步掌握滑轮组的特点。 2.知道使用滑轮组时拉力与物重的关系;会组装简单的滑轮组。 3.了解其他简单机械的一些应用。 过程与方法

1.经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法。 2.经历探究轮轴和斜面工作特点的过程,进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。 情感、态度与价值观

1.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。

2.通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。 教学重、难点

知道使用滑轮组时拉力与物重的关系。

教具准备

弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。

一、情景引入 多媒体展示:小孩吊起牛犊动画,引导学生思考,为什么一个小孩能自己把牛犊吊起来?这其中用到了什么原理呢?学完今天的课程我们就会知道。

二、新课教学 探究点一:滑轮组

教师:我们先来回顾上节课的知识,请同学回答动滑轮、定滑轮的特点。 学生回顾、思考、作答。

教师总结定滑轮和动滑轮的工作特点,自然地引出滑轮组:使用动滑轮可以省力,定滑轮能改变力的方向,如果我们既想省力,又要改变力的方向,大家想想有什么好办法?

让学生们动手实验。 实验的目的有两个:一是让学生练习组装简单的滑轮组;二是探究滑轮组在工作时的省力情况。

1.提出问题

用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物,你能设计出多少种方法?每种方法分别能省多少力?

2.设计实验与进行实验 教师引导:向学生简单介绍一下绳子的固定端与自由端的概念,提醒他们绳子的绕法是设计实验的关键。让学生充分发挥想象力,大胆、科学地设计。然后让学生交流设计的方案,并给予鼓励。

让学生按照设计的方案进行操作,准确记录实验数据并填在课本表格中,引导学生观察吊起动滑轮的绳子的股数。再次提醒学生注意操作安全,加强合作。

3.分析论证与实验结论

分析表格中的数据和吊起动滑轮的绳子的股数,可以得出结论:使用滑轮组吊重物时,若动滑轮的重力和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一,即F1=G。 n4.拓展与提高

根据班级的实际情况,还可以提出如下问题,引导学生思考、讨论。 (1)通过观察,你认为滑轮组省力的多少取决于什么?

(2)若不计摩擦但考虑动滑轮重,则拉力与物重、动滑轮的重之间有什么关系? (3)课前多媒体所示的情景,你认为这可能吗?理由是什么? 学完这部分内容后,可以引导学生通过表格的形式对定滑轮、动滑轮和滑轮组进行对比总结。

定义 定滑轮 动滑轮 滑轮组 实质 特点 探究点二:轮轴和斜面

教师指导学生阅读课本“科学世界”:轮轴和斜面的应用。 活动1:简单介绍轮轴的知识及其应用。

活动2:引导学生说出常见的斜面:盘山公路,斜坡等。

提问:利用斜面想要把一个重物提升到一定高度,想更省力,如何实现? 小组内交流讨论,得出结论:延长斜面的长度可以更省力。 多媒体展示生活中利用斜面的例子。

活动3:多媒体展示我国古代对简单机械的利用情况。 三、板书设计

第2节 滑轮

第2课时 滑轮组、轮轴和斜面

本节先回顾定滑轮、动滑轮的特点,后指出如果把定滑轮和动滑轮组合起来使用,就可以既省力又改变力的方向,接着研究使用滑轮组时拉力与物重的关系。最后介绍了另两种常见的简单机械——轮轴和斜面,通过图片、录像等多媒体资料介绍我国古代对简单机械的利用情况,来拓宽学生的知识面,同时进行爱国主义教育。

第3节 机械效率 第1课时 认识机械效率

知识与技能

1.知道有用功、额外功、总功的含义,知道三者之间的关系。

2.知道机械效率的概念,能结合具体实例认识什么是有用功、额外功、总功,会计算机械效率。

过程与方法

经历探究滑轮组机械效率的过程。 情感、态度与价值观

1.通过探究活动增强与其他同学合作的意识,培养学生严谨的科学态度。

2.在分析问题、解决问题的同时,体会成功的喜悦,激发探索科学的求知欲。 3.关注生产、生活中的各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。 教学重点

1.理解机械效率。

2.探究滑轮组的机械效率。 教学难点 理解机械效率。 教具准备 多媒体课件等。

一、情景引入

小明家最近买了一套新房,家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到三楼。请同学们根据需要,选择机械帮助小明家解决这个问题,看看哪个小组的办法最好?

如图所示的三种方法可供参考:第1种是人直接提着沙子上楼;第2种是把沙子放进桶里,人通过动滑轮把沙子拉上楼;第3种是把沙子放进质量较小的袋子里,人通过动滑轮把沙子拉上楼。

请学生发表自己的见解,提出各种方案。并对各个方案进行讨论,比较优缺点。

二、新课教学

探究点一:有用功、额外功和总功

结合用动滑轮提升沙子,请同学们观看提沙子过程的视频。思考:

(1)在把沙子从一楼运上三楼的过程中,每种方法中各对哪些物体做了功? (2)无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功?

(3)在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么?

板书:一般来说,必须要做的功为有用功,克服机械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功为额外功,有用功和额外功之和为总功。

指出:前面实验中,第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少,总功最少。 探究点二:机械效率

工作中,我们总是希望额外功越少越好,也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。

有用功

机械效率=×100%

总功W有用

计算公式:η=×100%

W总

注意:对于实际机械,由于总是有额外功存在,一定有η <1。 组织学生讨论:

(1)机械效率有单位吗?

(2)为什么机械效率没有大于1的?

(3)用小数和百分数来表示机械效率,你认为哪种表达更好?

学生经过讨论回答:机械效率没有单位,总小于1,用百分数表示更好。 多媒体展示例题:

利用如图所示的滑轮组,在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速提高1m,绳重、摩擦不计。求:总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。

(1)组织学生分析、讨论、计算; (2)展示学生解题过程; (3)总结、评价。 三、板书设计

第3节 机械效率 第1课时 认识机械效率

1.有用功、额外功、总功:

(1)有用功:为达到目的必须要做的功

(2)额外功:我们不需要但是又不得不做的功 (3)总功:有用功和额外功的总和 W总=W有+W额 2.机械效率:

(1)有用功与总功的比值叫作机械效率

W有

(2)η=×100%

W总

常用百分数表示,η <1

《机械效率》一节主要讲述有用功、额外功、总功和机械效率等方面的内容。前面我们已经学习了功的基本概念,而引入这些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题,所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。在上课时注重与生活实际相联系,让学生通过学习,明确机械的使用就是为了代替人力做功,鼓励学生认真了解和认识身边的机械,而且在教学过程中让学生自己动手探究滑轮组的机械效率,调动了学生自主学习的积极性和主动性,激发了学生学习的积极性。

第3节 机械效率 第2课时 测量机械效率

知识与技能

1.通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关,知道提高机械效率的方法。

2.理解提高机械效率的意义。

过程与方法

1.通过探究实验,培养学生拟定简单的科学探究计划和实施实验方案的能力。 2.从生活实际出发,培养学生探究物理学的有关知识,深入认识事物的能力。 情感、态度与价值观

1.关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。 2.在实验中进行充分的交流与合作,培养学生严谨求实、实事求是、尊重实验结果的科学态度和团结协作的科学精神。

教学重、难点

1.在实例中有用功、额外功、总功的确定,对影响机械效率的因素的理解。 2.分析得出提高滑轮组机械效率的方法。 教具准备

刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳、斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台等。

一、问题引入

复习回顾上节课所学的知识。

老师提出问题:滑轮组的机械效率总是一定的吗?机械效率与哪些因素有关?如何才能提高滑轮的机械效率?

让学生们思考、讨论,提出各自的猜想。

现在通过实验来验证一下同学们的猜想是否正确。 二、新课教学

探究点:测量机械效率

1.如何测量滑轮组的机械效率:

W有用Gh

(1)实验原理:η=×100%=×100%

FsW总

(2)器材:刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2m的细绳。

(3)步骤:

①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。 ②分别记下钩码和弹簧测力计的位置。

③缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格。

④算出有用功W有用、总功W总、机械效率η并填入表格。 实验 次数 1 2 3 4 G(N) h(m) W有用 (J) F(N) s(m) W总(J) η (4)结论: ①动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。 ②物重一定,动滑轮越重,机械效率越低。 讨论:如何提高滑轮组的机械效率?

学生讨论后得出:提高滑轮组的机械效率的主要方法有:尽可能地增加物重;减小动滑轮重;减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。

2.如何测量斜面的机械效率: (1)猜想:①斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关;②斜面的机械效率可能和斜面的粗糙程度有关。

(2)实验器材:

斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台。

(3)实验步骤:①测量小木块的重量,记录数据;

②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉,分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上升的高度h;

③改变斜面的倾斜程度,重复步骤②;

④改变斜面的粗糙程度,分别铺上棉布、毛巾,重复步骤②。

注意事项:①要匀速拉动物体;②拉力要与斜面平行;③及时记录数据。 (4)将实验数据填入下表:

结论:斜面越陡,越不省力,机械效率越高。斜面的倾斜程度相同斜面越光滑,机械效率越高。

W有Gh

斜面的机械效率:η==。

W总Fs三、板书设计

第3节 机械效率 第2课时 测量机械效率

本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。初学“机械效率”,往往对这些概念陌生难懂,思维不通、前后矛盾,甚至分析实际问题中把有用功、额外功、总功弄混淆。想要学生理解机械效率的物理含义以及计算机械效率,就必须使学生分清楚哪部分功是有用功,哪部分功是额外功,或者哪个力做的功是有用功,哪个力做的功是额外功,哪个力做的功是总功。机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切,从学生熟悉的实例出发,本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系,调动学生自主学习的积极性和主动性。教学设计注意体现物理学的价值,提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力,在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观的形成。

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