简单机械与功
教学目标
1.通过知识的梳理,让同学对以前所学的知识进行小结。
2.由老师提出本节的重难点,组织和引导同学分析和理解,达到对知识和能力的提高。
3.通过比较的方法,借助例题,让同学能够区分一些易混淆的知识,不乱套用计算公式。
教学重点
1、做功的两个必要因素。
2、功的计算和单位。
3、功率的物理意义,功率的计算和单位。
4、影响滑轮组的机械效率的因素,机械效率的计算。
教学难点
1、三种不做功的情况。
2、功的计算和单位。
3、功率的物理意义,功率的计算和单位。
4、影响滑轮组的机械效率的因素,机械效率的计算。
突破重难点主要策略
激发学生的学习兴趣,让学生理解什么叫做功、功率,什么叫做有用功、额外功、总功以及机械效率
课前准备
多媒体(实物投影)
一、知识框架
知识点框架图:
定义:
做功的两个必要因素:
功 几种不做功的情况:
功的计算公式:
功的单位:
定义:
物理意义:
功 功率
功率的计算公式:
5
单位:
定义:
机械效率 机械效率的计算公式:
测滑轮组的机械效率:器材、原理、步骤
影响滑轮组机械效率的因素:
二、新课教学
教师利用课件出示框架图,请学生按照框架图中的问题进行讨论回答。
老师可以引导学生得出答案,并做简单的点评。
学生回答框架图中的问题。
学生回答:
功的定义:作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
几种不做功的情况:一是物体由于惯性移动了距离,但没有受到力的作用;二是物体受到力的作用,但没有通过距离;三是物体受到力的作用,也通过了距离,但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直。
功的计算公式:W=Fs
功的单位:焦耳(J)
功率的定义:单位时间内所做的功。
物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
功率的计算公式:P= (P=Fs)
单位:瓦特(W)
机械效率的定义:有用功和总功的比值。
机械效率的计算公式:ŋ=
测滑轮组的机械效率:器材、原理、步骤
影响滑轮组机械效率的主要因素:(竖直方向上)重物的重力和动滑轮的重力。
老师提出本节的重难点,组织学生进行讨论理解,并通过例题加深理解。
重难点一:物体是否做功。
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例题:如图,下列四种情况,人对物体做功的是( )
请同学说出判断的理由。
重难点二:功、功率和机械效率三者之间的关系。
老师对学生的回答做适当的补充。
例题:关于功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 功率大的机械,机械效率一定高;
B. 做功多的机械,机械效率一定高
C. 做相同的有用功,额外功少的机械,机械效率一定高
D. 省力的机械,机械效率一定高
请同学说出判断的理由。
例题:关于功率,下列说法正确的是( )
A. 做功越多,则功率越大
B. 功率越大,做功越慢
C. 功率越大的机械越省力
D. 功率越小的机械做功不一定少
请同学说出判断的理由。
重难点三:功和功率的计算。
老师介绍:功和功率的计算要注意“一一对应”,同时注意功率的变形公式(P=Fv)的使用。
例题:如图所示,放在水平桌面上重为G=4N的木块,在F=3N的水平拉力作用下5s内运动了2m,在这个过程中,重力G对物体做的功为______J,拉力F对物体做的功为______J,拉力F做功的功率为_____W。
5
老师适当的点评。
例题:如图所示,滑轮阻自重及绳与滑轮的摩擦力不计,物体重300N,在F=4N的拉力作用下,物体以5m/s的速度匀速运动,则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为_______N;在10s内滑轮组对物体做的功是___J,拉力F的功率是____ W。
老师适当的点评。
重难点四:机械效率的计算和测滑轮组机械效率的实验。
老师介绍:机械效率的计算,主要分为竖直方向和水平方向两种,难在如何计算W有和W总,如何判断s和h的关系,以及在水平方向ŋ与G物、G动的关系怎样。
例题:如图,用一个动滑轮,把重100N的物体匀速提高3m,作用在绳子自由端的拉力为60N,求:(1)动滑轮的机械效率;(2)若用该动滑轮来提升重为180N的物体时,作用在绳子自由端的拉力为多大?此时,机械效率是多少?(不计绳重及摩擦)
老师点拨:在竖直方向,W有=Gh;W总=F1s;本题中的s=2h;由于不计绳重及摩擦,那么绳子的自由端的拉力F2=
解题的关键是知道动滑轮的重力G动。
例题:一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如下图所示。若车重为8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少?
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老师点拨:(1)在水平方向,W有=F阻h;W总=Fs;本题中的s=4h;根据机械效率的计算公式不难求出F。(2)根据拉力的速度和汽车的速度关系v=4v车,在利用P=,便可求出功的功率。
例题:在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/cm
1
2
5
0.6
25
2
4
8
1.1
(1) 在表格的空格处,天上合适的数据。
(2) 在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组。
(3) 第1次实验测得滑轮组的机械效率为_________。
(4) 如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以估算出这时滑轮组的机械效率值应在______范围内。
老师点拨:(1)(2)中可根据表格中的s=nh,本题中的n=5,来进行解题。(4)可根据影响滑轮组的机械效率的因素着手解题。
三、布置作业:
练习:补充习题15至19页
完成学习与评价第21页
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