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九年级物理上册 11.3《如何提高机械效率》第一课时教案 (新版)粤教沪版-(新版)粤教沪版初中九年级上册物理教案.doc

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1、11.3 如何提高机械效率第一课时一、教学目标知道有用功、额外功和总功的含义,以及它们之间的关系。理解机械效率,会用机械效率的公式进行简单的计算,会测算滑轮组的机械效率。知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义。教学重点:有用功、额外功、总功及机械效率是本节课教学的重点。教学难点:同一机械的效率是可变的,是本节课教学的难点。二、教学过程1引入新课现代社会是讲求效率的节约型社会,时时处处都要讲究提高效率。我们使用机械也要讲效率。那么,什么是机械效率呢?下面我们就来研究这个问题。2新课什么是有用功与额外功1、让学生观察“活动1 分析有用功与额外功”,通过具体做功实例的分析,并引导学生回答

2、下列问题,让学生知道“有用功”和“额外功”的含义。在这两个情景中,力对哪些物体做了功?哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功?哪些功是我们不需要但又不得不做的功?2、学生经过思考、讨论,可以答出:对于教材图11-16a,拉力对滑轮组做功时,拉力对重物、动滑轮、绳子以及克服各部分之间的摩擦力都做了功;其中,提升重物做的功是我们需要的功,对动滑轮、绳子以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。对于教材图11-16b:挖掘机对泥土、挖斗以及克服各部件之间的摩擦力都做了功;其中,提升泥土所做的功是我们需要的功,对挖斗以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。3、在学生回答的基础上,教

3、师给出提升物体时,“有用功”、“额外功”及“总功”的含义:有用功(W有用):克服物体的重力所做的功。(W=Gh)额外功(W额外):克服机械自身的重力做功(W=Gh)、克服摩擦力和绳子自重所做的功(忽略不计不要求计算)。总功(W总):有用功和额外功的总和,即W总=W有用+W额外。(W=Fs)4、然后向学生指出:在实际用机械做功时,总功也等于动力对机械做的功。为了检验学习效果,可让学生分析下列情况中的有用功、额外功、总功,并说明这样分析的理由:用桶从井中提水。(答:目的是把水提上来,所以提升水做的功是有用功,对水桶做的功是额外功,对水和水桶做的功是总功。)桶掉到井里,把桶从井中捞起。(答:目的是把

4、水桶捞上来,所以对水桶做的功是有用功,对水做的功是额外功,对水桶和水做的功是总功。)用水桶把水提到楼上去。(答:目的是把水提到楼上,所以对水做的功是有用功,对水桶和人所做的功是额外功,对水、水桶和人做的功是总功。)什么是机械效率1、可用下面的问题引出机械效率的定义:(1)当你用水桶提水时,有两只大小相同的水桶可供选择,一只是轻质塑料桶,另一只是厚铁皮桶,你选择哪一只水桶?为什么?(答:选择轻质塑料水桶,因为提同样多的水,用塑料桶需要做的额外功较少。)通过回答,使学生意识到:我们在使用机械做功时,额外功是不可避免的,但我们总希望做的额外功越少越好,也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。至此,可

5、以引导学生自己总结出机械效率的定义和公式。(如何计算比例?引出有用功在总功中占的比例机械效率)2、为了加深对机械效率的理解,可以组织学生讨论以下问题:(1)机械效率的高低表示的物理意义是什么?(答:有用功在总功中所占比例的高低)(2)机械效率的单位是什么?(答:机械效率是两个功(W有用、W总)的比值,没有单位。)(3)为什么机械效率总小于1?能不能等于1?(使用机械做功时,一般情况下,不可避免地要做一部分额外功,有用功总小于总功,所以机械效率总小于1)3、使用机械做功总是希望机械效率越大越好,以打水为例,引导学生讨论如何提高机械效率呢?方法一:额外功一定时,增加有用功;方法二:有用功一定时,减

6、少额外功4、让学生解下列有关滑轮组机械效率的计算题,帮助学生从具体应用中理解有用功、额外功和总功,熟悉机械效率的计算公式,找到解答此类问题关键。例1、桶重10N,从10m深的水井中打水和捞桶时都提上来50N的水,分别计算打水和捞桶这两个过程中的有用功和额外功、总功。打水 捞桶W有用G水h W有用G桶h =50N10m =10N10m =500J =100JW额外G桶h W额外G水h=10N10m = 50N10m =100J =500J W总W有用W额外 W总W有用W额外 =500J+100J =100J+500J=600J = 600J = = =83.3% =16.7%例2、如图11-6所

7、示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。如果工人将绳子匀速向上拉了6m,则泥桶上升了多少?滑轮组的机械效率是多少?图11-6已知:G桶=220N,G动滑轮=20N,s=6m,n=3 求:h,解:泥桶上升的高度:。 工人对泥桶做的有用功:W有用=G桶h=220N2m=440J。工人对动滑轮做的额外功:W额外=G动滑轮h=20N2m=40J。所以总功:W总=W有用+W额外=440J+40J=480J。滑轮组的机械效率:。答:泥桶上升了2m,滑轮组的机械效率是91.7%。三、小结本节课我们认识了使用机械做功时所做的有用功、额外功和总功三个概念,以及理解了机械效率及基计算方法。四、课堂练习(学案达标14题)五、板书有用功(目的要做的功)W有用= W总W额外(W有用=Gh)额外功(为达到目的而不得不做的功)W额外=W总W有用(不要求单独计算)总功(有用功+额外功)W总= W有用+ W额外(W总=Fs)机械效率机械效率有用功与总功的比值提高机械效率:额外功一定时,增加有用功 有用功一定时,减少额外功六、作业布置(预习剩余内容及完成课后练习和学案练习)

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