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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、额外功和总功天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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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。
机械效率=
有用功
总功 ×100%
计算公式:η=W 有用
W 总 ×100%
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:天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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(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
(2)η=W 有
W 总×100%
常用百分数表示,η