九年级物理15.2机械效率精品教案人教新课标版.pdf

用心 爱心 专心1 课题15.2 、机械效率课型新授 教 学 目 标 知识 技能 1、通过对事例的分析，了解什么是有用功、额外功和总功。 2、理解什么是机械效率。 过程 方法 通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单科学探究计划和实验方 案。 情感 态度 通过探究斜面的机械效率激发学生探究科学的热情。 教学重点 通过探究加深对机械效率的理解 教学难点引导学生提出问题后，要让学生独立完成探究过程。 教学用具 斜面、测力计、木块、刻度尺等 教学过程设计 教学内容及教师活动学生活动设 计 意 图 情境引入 引言：现代社会是讲效率的社会，时时处处都要讲效 率；例如工作效率、学习效率等；使用机械做功时也 要研究机械效率，什么是机械效率呢？今天我们就来 研究这个问题。 合作探究 1、有用功、额外功、总功 学生阅读课本第107 页“想想议议” 提问： （1）图中需要完成的任务是什么？（2）说出三 种办法各对哪些物体做了功？（3）哪些功是对我们有 用的？（ 4）哪些功是我们不需要但又不得不做的功？ 师：完成任务必须做的功叫有用功；要完成任务不想 做但又不得不做的功叫额外功，有用功与额外功的和 叫总功。（5）你认为这三种办法哪种好？为什么？ 2、机械效率 总结上述结论：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。 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率；W有表示 有用功；W总表示总功。机械效率是一个比值，用来 表示机械效率。 公式： W有/W总 从机械效率的定义你认为这个物理量有什么特点？特 点：机械效率没有单位，是一个总小于1 的值，通常 用百分数表示。 学生谈谈自己对效率的 理解并说说自己的学习 效率，初步理解效率的 概念。 学生阅读。 思考、回答问题。 （1） 把沙子运到三楼。 （2） 第一种：桶、人体、沙 子；第二种： 滑轮、 桶、 沙子等； 第三种： 滑轮、 袋子、 沙子等 （3）沙子 （ 4）人体、桶、滑轮。 学生理解有用功和额外 功的含义。 学生讨论、 判断、回答。 第三种办法好，因为第 三 种 办 法 做 的 额 外 功 少。 学生理解，记忆机械效 率的定义。 学生思考，归纳机械效 率的特点 通 过 社 会 中 的 效 率 问 题 来 引 入新课。 通 过 学 生 阅 读 初 步 让 学 生 了 解哪些功有用， 哪 些 功 无 用 但 又不得不做。 培养学生收集、 处 理 信 息 的 能 力，以及自主学 习的能力。 用心 爱心 专心2 教学内容及教师活动学生活动设计意图 例如总功是500J，有用功是400J ，机械效率是 400J/500J=80%。 计算：第107 页将沙子运到三楼的三种办法的机械效 率分别是多少。 学生阅读课本第108 页“讲效率的社会”及提高机械 效率的重要意义和方法。 例题：起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而 它的电动机所做的功是3.4 ×10 4J，起重机的机械效率 是多少？ 3、斜面的机械效率 前面我们学习了几种简单机械，实际上使用任何机 械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总 是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率， 我们用它来描述利用机械做功的效率， 我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度 处。我们不把它竖直提升，而是沿着斜面把它拉上去， 这是为了省力。演示：请看这里，沿斜面拉物体时， 什么是有用功？什么是总功？如何计算斜面的机械效 率？ 那么斜面的机械效率究竟与哪些因素有关呢？ 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、与斜面的粗 糙程度有什么样的关系？ 请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组 选择其中的一个问题进行实验，设计实验的方案。 下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上 的器材进行实验。完成下表： 实 验 次 数 斜 面 坡 度 斜 面 材 料 斜 面 高 /m 小 车 重 /N 有 用 功 /J 斜 面 长 度 /m 拉 力 /N 总 功 /J 机 械 效 率 1 较 缓 2 较 陡 3 最 陡 分析实验数据，你能得出什么结论？回想实验的 过程，影响实验的误差是什么？ 课堂小结：1、机械效率的定义及各个功的物理意义 2、会用实验来探究斜面的机械效率与哪些因素有关 学生理解、计算三种方 法的机械效率。 学生阅读，归纳提高机 械效率的方法。 学生计算起重机的机械 效率。 观察思考，回答问题。 直接提升重物做的功为 有用功，而沿斜面拉物 体 的 拉 力 做 的 功 为 总 功。 学生思考，提出猜想。 （斜面的机械效率与斜 面的倾斜程度有关系。 斜面的机械效率与斜面 的 粗 糙 程 度有 关 系, ） 学生继续猜想，（在斜 面高一定时，斜面的倾 斜程度越大，机械效率 越高；在斜面的长、高 一定时，斜面越光滑， 机械效率越大。） 小组实验，同时完成记 录数据表格。 小组讨论回答。斜面的 机械效率与斜面的倾斜 程度和斜面的粗糙程度 有关。 你学到了什么？ 通 过 计 算 使 学 生 能 基 本 掌 握 机 械 效 率 的 计 算。 了 解 效 率 在 社 会 生 活 中 的 应 用。 培养学生分析、 解 决 实 际 问 题 的能力。 使 学 生 进 一 步 领 会 研 究 物 理 问题的方法， 培 养 严 谨 求 实 的 科 学 态 度 和 团 结 协 作 的 科 学 精神。 回 顾 所 学 知 识 纳入知识系统 用心 爱心 专心3 课 堂 练 习 一、课内练习 1、下列说法中能提高机械效率的是（） A、增加有用功 B、减小机械间的摩擦 C、减小总功 D、减小机械质量 2、下列说法中正确的是（） A、机械效率越高的机械做功越快 B、机械效率越高的机械做功越多 C、机械效率可提高到100% D、机械效率总小于1 3、分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度，做的有用功（） A、杠杆最多 B、动滑轮最多 C、滑轮组最多 D、一样多 二、课外练习 1、动手动脑学物理 2、下列说法中正确的是（） A、用水桶从井中打水的时候，对桶做的功是有用功 B、用水桶从井中打水的时候，对水做的是总功 C、桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功 D、桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是 有用功 3、把木板搭在汽车上，把一个重为600N的货物推到车上，这时木板成为一斜面， 已知斜面长为3m,高为 1m 。求：（1）设斜面是光滑的，人的推力为多大？（2）实 际斜面不光滑，人的推力为250N，斜面的摩擦力为多大？（3）斜面的机械效率为 多少？（ 4）额外功为多少？ 板 书 设 计 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关 教 学 反 思 总功 有用功 额外功 机械效率 概念公式