1、第3节 机械效率教学方法:分析讨论法、实验探究法为主教具准备:大、小桶、长 木板、木块、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、钩码、细线、多媒体辅教学目标:(1)知识与技能1、了解什么是有用功、额外功和总功。2、理解机械效率的概念。3、学会测量简单机械的机械效率(2)过程与方法1、通过参与探究斜面机械效率的活动,使学生加深对有用功、额外功和总功的认识;2、学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。(3)情感态度与价值观1、激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。2、在教学活动中培养学生与他人合作的意识。教学重点:理解机械效率教学难点:测量简单机械的机械效率教学
2、过程: (1)创设情境: 教师:同学们好,轻松快乐的学习是每个同学都期望的。一节课40分钟大家都希望自己能够学得更多,这样就预示着你的学习效率比别人高。今天我们的学习就跟效率有关-机械效率(2)新课教学1、有用功、额外功、总功教师:生活中我们经常利用机械做功,思考:a在把沙子提高的过程中,每种方案中各对哪些物体做了功?b为达到目的,无论采取哪种方案都必须做的功是对什么做的功?c在几种不同的方法中不愿做但又不得不做的功分别是什么?学生发言(出示条件)沙子重100N,桶重5N,动滑轮甲重30N,动滑轮乙重5N,将物体提高1m。引导学生求出两组滑轮总共做的功、对沙子做的功、对桶及滑轮做的功。方案甲乙
3、对沙子做功对桶和滑轮做功总共做功师生共同交流,总结得出有用功、额外功、总功几个概念的含义。 结合讲台上的实验装置引导并板书有用功:(直接对沙子相当于直接用手将沙子提高)为达到目的必须做的功。额外功:(克服摩擦,提升机械)人们并不需要又不得不做的功。总功:(达到目的总共做的功)(W有用+W额)学生讨论:用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种 情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?师:通过刚才两组滑轮做功情况的比较,同学们感觉哪组滑轮提沙子的性能更优越。(对照表格数据)生:乙组师:为什么?学生发表看法:有用功相同
4、,乙的额外功少。师引导:实际使用机械时要考虑绳重和摩擦,所以额外功不容易直接求出。所以我们一般比较有用功和总功。 2、机械效率师:大家看课本回答机械效率的定义。 生:有用功与总功的比值。(师板书) 引导推出:=W有用/(W有用+W额)生讨论:机械效率在数值上有什么特点。生发言总结:机械效率没有单位,总小于1,师激发学生阐述理由(使用机械总不可避免的要做一部分额外功,有用功总小于总功。)师提示:机械效率常用百分数表示。练习:有小报刊登重大新闻:美国科学院的科学家们,新近研发出更先进的机械。它的效率可以达到120%,大大节约了能源。教师:机械效率的高低对我们有重要的现实意义,所以我们经常要了解机械
5、的效率。请看下面这台机械。出示例题: 起重机把重为6x103N的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是34 000J,起重机的机械效率是多少?学生分析讨论、解答。师:不同机械的效率可能不同,同样的机械在不同的状况下效率也不尽相同。请同学们了解常用机械的效率。师:机械的效率越高,越能发挥机械设备的作用。你有哪些方法提高机械的效率?学生讨论交流:总结:a改进结构,使之更合理、更轻巧。b经常保养,定时润滑。3、滑轮的机械效率教师:生活中经常用到滑轮机械。今天我们主要探究摩擦程度一定时滑轮组的机械效率跟什么关系?激发学生猜想:物体越重,机械效率越高。滑轮越重,机械效率越低。师:我们利用实验来探究滑轮的机械效率跟这两个因素到底有什么关系?学生进行试验师:通过实验你得到了什么结论?生:物体越重,机械效率越高。滑轮越重,机械效率越低。