八年级物理下册 第九章 机械和功 五 探究—使用机械是否省功教案 （新版）北师大版-（新版）北师大版初中八年级下册物理教案.DOCX

五、探究——使用机械是否省功
教学目标：
1.知识与技能
通过探究活动，知道使用任何机械都不省功.
通过探究活动，理解机械效率.
2.过程与方法
经历探索使用机械能不能省功的实验过程，培养观察能力，体会实验研究方法.
在实验探究过程中,培养同学们设计实验、收集实验数据
从实验中归纳科学规律的能力.
3.情感、态度与价值观
通过探究性物理学习活动，体验探究的乐趣.
在实验探究过程中，培养尊重实验事实的科学态度.
教学过程：
一、复习提问
1.做功的两个必要因素是什么？举例说明.
2.计算功的公式和单位是什么？
二、进行新课
（一）引入提问：使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，是不是也能省功呢？
（二）组织学生完成课本本节实验.
学生自己实验.教师巡回指导.
（1）明确实验目的是研究使用滑轮提升重物时能不能省功？即手对或滑轮做的功与滑轮对重物做的功是否相等.
（2）明确实验中动力就是手的拉力，阻力的大小等于钩码重.
手对动滑轮的拉力由弹簧测力计测出.
钩码重G＝mg.
（3）测量砝码提升的高度和手移动的离时，把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁，记下砝码和手的起始位置.当用动滑轮提升砝码到一定高度时，再记下砝码和手的终了位置，求出砝码升高的高度h（米）和手移动的距离s（米）.
（4）参照课本内容组装实验器材，将实验结果填入课文表格中，写出实验结论.
实验中注意事项；
①在实验中要将距离测量的准确些.
②会将细绳绕在滑轮上.
③尽可能在竖直方向上使用弹簧秤.
④弹簧秤的示数要用牛顿表示.
⑤拉动的过程中，尽可能使物体匀速上升.
⑥可将各数据填入书中表格内.
⑦注意分析实验中所出现误差的原因.
（三）实验分析
（1）学生报告实验记录数值和实验结论.教师将几组数值记于黑板一或事先画好表格的小黑板）上.
实验数值G＝5牛，h＝0.5米，F＝3牛，s＝1米.
弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：W动＝F•s＝3牛×1米＝3焦.
提高重物，动滑轮克服阻力做的功：W阻＝G•h＝5牛×0.5米＝2.5焦.
（2）提问：由实验可以看到W动＞W阻，这是为什么？
学生回答，教师总结：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况.实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2.5牛，而实际的拉力是3牛）.做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦和动滑轮重时动力做的功是2.5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）.
（3）总结并边讲边板书
①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的.
利用机械工作时对人们有用的功叫有用功
问：本实验中的有用功是多少？答：W有＝G•h＝5牛×0.5米＝2.5焦.
②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功.使用任何机械做额外功是不可避免的.
③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功.
有用功与额外功的总和叫总功”
问：本实验中总功是多少？
答：W总＝F•s＝F•2h＝3牛×1米＝3焦.
问：本实验中做的额外功是多少？
答：W额外＝W总－W有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦.
（四）机械效率
问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？
学生演算，答出计算过程和结果.
答：83.3％.
教师小结：机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
教师指出：表示机械效率的字母的读音.机械效率用百分数表示，没有单位.
问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？
答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功.
（五）提高机械效率
指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法.
实验表明：
1.使用机械不能省功.
2.提问：使用任何机械都不省功，为什么人们还要使用机械呢？
要求答出：可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处.
三、布置作业
课后练习
板书设计
探究——使用机械能省功吗
有用功、额外功和总功
1．有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功.
2．额外功（W额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功.
③有用功加额外功是力对机械总共做的功，叫总功.
3．总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功.
机械效率
机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率.
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1.
表示机械效率的字母的读音，机械效率一般用百分数表示，没有单位.