機械效率教學設計

機械效率教學設計

　　【教學目標】

　　1、知道有用功、額外功和總功的含義及三者的關係。

　　2、理解機械效率的概念，並能計算簡單機械的效率。

　　3、培養學生對任何事情都要注意“效率”的科學態度。

　　【教學重點和難點】

　　對機械效率概念的理解。

　　【教學方法】

　　綜合教學法。

　　【教學儀器】

　　電腦教學平臺一套，滑輪組、鐵架臺、彈簧秤、刻度尺、

　　【教學過程】

　　一、引入有用功、額外功、總功

　　師：我們學校旁有一座私人住宅正在建造中，現在需把100N重的砂子運到6m高的樓上。想想看，有哪些方法，可以把砂子運上去？

　　在電腦上映出下圖：

　　生：可以把砂子裝在桶裡或裝在袋子裡，人提上去。可以用起重機吊上去。還可以用動滑輪或滑輪組等簡單機械將砂子運上去。

　　師：同學們回答得都很好。我們可以有許多辦法將砂子運上樓。

　　現在我們選取其中的一種做個模擬實驗，請大家討論。（電腦模擬動畫）

　　這是一個利用滑輪組提升砂子的裝置圖，請觀察和思考：

　　1、幾段繩子承擔物體和滑輪的總重？

　　2、砂子升高h,繩子末端移動的距離s是多少？

　　3、把100N重的砂子運上6m高的樓上，需要做多少功？

　　4、透過滑輪組，繩子末端用了40N的拉力將砂子運上去，實際做了多少功？

　　5、想一想，這兩個功為什麼不相等？

　　學生討論的結果。

　　生：提砂子上樓時也要把桶、動滑輪提上去，還要對桶和動滑輪做功；另外繩和滑輪之間還有摩擦，也需要做功。

　　師：我們的目的是把砂子運上樓，所以把100N重的砂子運到6m高的樓上，無論採取哪種方法都必須做的功，這是有用的功。用滑輪組將砂子運上去，在完成運砂子的同時，還不得不對桶和動滑輪也做了功，此外還要克服各種摩擦做功，這部分對砂子提上樓沒有用，但又不得不做的功，是額外功。

　　板書：

　　（一）有用功、額外功、總功

　　有用功：在工作時，對人們有用的功。

　　額外功：在工作時，對於額外負擔所不得不做的功。

　　總功：有用功與額外功的和。

　　二、引入機械效率

　　1.實驗；把動滑能重G=6N的砝碼提高到h=0.2m的高度時，的拉力為多少？

　　②透過動滑輪組所做的有用功、總功。

　　2.討論與分析

　　（1）有沒有一種簡單機械只做有用功，不做額外功？

　　（沒有）

　　（2）使用不同的簡單機械做功，完成相同的有用功時，所做的總功是否相同？這說明什麼？

　　（不同）（這說明額外功不同）

　　（3）額外功在總功中佔的比例越多越好，還是越少越好？

　　（越少越好）

　　師：一定的總功中，額外功少意味著什麼？

　　生：有用功多。

　　師：在使用機械時我們最關心的`是所做的這些總功中，有用功究竟佔了多少。為此我們引入一個新的物理量，叫做機械效率。

　　板書：

　　（二）機械效率的定義

　　有用功跟總功的比值叫做機械效率。

　　板書：

　　（三）機械效率的公式：

　　練習：

　　1.計算課本例題中起重機的機械效率。

　　2.計算學生分組實驗中所用的簡單機械效率。

　　師：由計算結果推知。

　　板書：

　　（四）機械效率η是個百分數，一定小於100%,沒有單位。

　　三、小結

　　師：以上我們討論了機械的效率，其實在日常的生產、生活中，“效率”的含義很廣泛。我們做任何事情都有一個效率問題。我們生活的社會是一個現代化的社會，是講效率的社會，時時、事事、處處都要求高效率，以儘可能少的消耗去取得儘可能多的效益。我們在學習中，也應注意學習的效率，特別是提高40分鐘的課堂效率，這是我們掌握知識、提高能力的重要方法。