測滑輪組的機械效率的實驗方案教學設計

測滑輪組的機械效率的實驗方案教學設計

　　教學目標

　　1、學習組裝滑輪組，掌握測滑輪組機械效率的方法。

　　2、能進行滑輪組機械效率的計算。

　　3、提高學生的科學素質，培養學生的實驗動手、觀察、思維等能力，增強團結合作精神。

　　重點難點

　　1、滑輪組的繞線組裝，

　　2、重物上升的距離和繩子自由端所透過距離的測定。理解S與h的關係。

　　3、會測滑輪組的機械效率η。

　　實驗器材

　　1個定滑輪和1個動滑輪組成的滑輪組，2個定滑輪和2個動滑輪組成的滑輪組，刻度尺，鉤碼（或重物），彈簧測力計，鐵架臺，鐵夾，細繩

　　教學過程設計

　　一.複習提問

　　1、什麼是有用功，額外功，總功？

　　2、什麼叫機械效率？計算公式？

　　為得出滑輪組的機械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測出哪些物理量？每個量怎樣測量？

　　二.預習提問

　　1、實驗目的；

　　2、實驗原理；

　　3、實驗步驟。

　　三.實驗指導

　　1、在實驗中，彈簧測力計拉力的測量應該在工作過程中進行。在測量中，彈簧測力計應豎直向上勻速拉動。必須在拉動中讀數。為了避免實驗時顧此失彼，同一實驗組的同學要分工合作。

　　2、鉤碼上升高度的測量，可先量出鉤碼到

　　桌面（或鐵架座面）的距離h1,向上勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高後，再量出鉤碼到桌面（或鐵架面）的距離h2那麼h2-h1就是鉤碼升高的高度h 。為了測量和計算方便，鉤碼前後的高度h1、h2最好是整數。

　　3、彈簧測力計透過距離的測量，可以仿照測量鉤碼提升高度h的方法進行，或者事先在細繩與動滑輪（或定滑輪）相切處做個帶色的記號，再拉彈簧測力計，量出記號到細繩與動滑輪（或定滑輪）相切處的距離，這就是彈簧測力計透過的距離s 。

　　4、在實驗中要求嚴肅認真，實事求是地記錄測得的資料，不能湊數。實驗結束，要整理儀器，並放回原處。

　　透過提問，檢查學生複習和預習情況，匯入新課。

　　啟發實驗

　　回顧已學知識，明確實驗內容，瞭解實驗器材、實驗目的、實驗步驟以及實驗中的注意事項，為動手實驗做準備。

　　四.強調實驗中的注意事項，安排實驗分工

　　四人小組成員好分工：一人負責操作，一人負責測量，一人負責記錄，一人負責觀察、指揮。

　　安排實驗

　　學生“各盡其職”，相互合作，學會合作學習。

　　五.學生分組實驗，完成實驗記錄並分析資料

　　1、分組實驗：要實事求是地記錄所測得的資料。不能湊數，更不允許自己不動手實驗，不記資料而抄襲他人實驗資料和結果。

　　2、資料分析：

　　①由於W總總是大於W有用，所以η＜1；

　　②從實驗可見，不同的滑輪組，η的值一般不同；

　　③在實驗中，對於已經組合好的滑輪組，只要用尺測出了鉤碼上升的高度h，數出承擔重物的繩子的段數n，彈簧測力計上升的高度就可以算出來，即s=nh。

　　學生分組實驗，完成實驗記錄；教師巡查指導。發現問題及時在全班講解。

　　提高學生的科學素質和觀察、動手、分析能力，增強學生的團結合作的精神和尊重科學的態度，掌握實驗方法。

　　能透過實驗資料做簡單的分析。

　　六.學生實驗情況小結

　　總結實驗中的優缺點，及時糾正。

　　七.習題和實驗探究（內容見《實驗報告》）

　　1、習題講解：（略）

　　2、實驗探索：

　　①即使沒有刻度尺，h和s可以不測出具體的數值，因為彈簧測力計移動的距離s與重物上升的高度h的比值為：s:h=n，n是承擔重物的'繩子的段數，再結合測得的重力G、拉力F就可以計算出η。滑輪組的機械效率可表示為：

　　②同一滑輪組，機械效率並非是固定的，η的值隨滑輪組所提升的重物的質量的增大而增大。

　　③用不同的滑輪組來提升同一重物，越省力的滑輪組的機械效率越低。

　　④為了提高滑輪組的機械效率，一般採用的主要方法是：A.減小動滑輪的質量；B.減小整個裝置的摩擦。

　　分析、討論，對知識再探索。

　　提高學生的探究思維能力，拓廣學生的視野和實驗內容。體會“發展與創造”的樂趣。實驗創新

　　八.實驗設計或改進建議

　　培養學生設計實驗的能力。發現實驗中存在的不足和缺點，根據實際，提出實驗設計的方案或實驗改進建議。