《機械效率》重難點突破

1、機械效率重難點突破高垚駿（安徽省宣城市宣州區(qū)新田中學）提供一、教學內(nèi)容分析機械效率是衡量機械性能的重要指標， 也是學習其他效率， 如熱機效率的基礎，具有十分重要的現(xiàn)實意義。機械效率概念涉及面廣，內(nèi)容抽象， 并且是利用兩個功的比值來定義該物理量， 學生較難把握。教學中要運用各種教學手段，讓學生多看、多比較、多練習，從不同的角度去體會效率的意義， 聯(lián)系生活實際， 把效率問題從簡單機械延伸到生活的方方面面，包括在學習和生活中增強提高效率的意識。本節(jié)內(nèi)容由“有用功和額外功” “機械效率”兩部分構(gòu)成，機械效率是本節(jié)教學的重點。 教學中要通過實例分析有用功、 額外功和總功， 使學生真正認識機械效率的含義。

2、 測量滑輪組的機械效率是本節(jié)的難點。 教學中要組織學生經(jīng)歷測量的全過程， 如讓學生經(jīng)歷組裝實驗裝置、測量數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的過程，激發(fā)學生的學習興趣，同時增加他們的實踐體驗。二、重難點突破教學過程中利用課本資源創(chuàng)設情境， 激發(fā)學生的求知欲。 通過設計、動手實驗發(fā)現(xiàn)動力對繩子做的功總是大于動滑輪提升重物所做的功，分析數(shù)據(jù)后自主學習認識使用機械的三個功以及它們之間的數(shù)量關(guān)系，建立機械效率的概念，算一算機械效率，議一議影響動滑輪機械效率的因素， 說一說怎樣提高機械效率， 舉例說明學習和生活中的效率問題等，力求教學方式多樣化，學習形式更富吸引力，課堂具有更多的生成性。在每一環(huán)節(jié)中均對學生的表現(xiàn)給予準確、恰

3、當、即時的評價，讓學生體驗成功、感受自信，使整個課堂生動、活躍起來，充分展示每一個鮮活的生命個體，關(guān)注每一個學生的成長與發(fā)展。有用功和額外功突破建議：有用功和額外功是學習機械效率的關(guān)鍵概念。 教師應該以動滑輪做功為例，通過演示實驗，讓學生分析實驗中動力對機械（動滑輪）所做的功和機械提升重物所做的功 （動滑輪對鉤碼所做的功） 并不相等這一事實，有一個較為直觀的認識，并以這一事實為依據(jù)，通過分析、討論導出機械效率的概念。實驗中，要分別測出手的拉力F、手移動的距離s、 鉤碼所受的重力 G 和鉤碼上升的高度h 。 實驗中通常只用一把刻度尺， 無法同時測出 s 和 h 的數(shù)值， 教師可以引導學生只測量

4、h 的數(shù)值，再利用的關(guān)系： s=2h ，求出 s 的數(shù)值。教學中應啟發(fā)誘導學生認識動力 （人或電動機）對機械所做的功是總功，機械對物體所做的功為有用功， 或者說不利用機械， 直接用手移動物體所做的功是有用功，機械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功為額外功。機械效率突破建議：既然使用各種機械做功時， 不可避免地要做額外功， 而人們又希望比較有用功在總功中所占的比例， 因此引入機械效率這一概念， 并定義為有用功跟總功的比值。 通過前面的學習， 學生已經(jīng)認識三個功以及它們之間的關(guān)系，由上面的對多余的功（即額外功）的討論，引導學生認識到有用功和總功數(shù)量上相差越小越好。這樣學生對機械效 率的含義就有了了

5、解。對于測量滑輪組機械效率的實驗，由于對學生的操作技能要求較 高，要逐步引導學生討論，理清實驗的各個環(huán)節(jié)。比如要會分析實驗 原理、組裝實驗裝置、進行實驗收集證據(jù)、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論等。利 用滑輪組提升物體時，目的是把物體提升到一定高度處。 所以克服物 體重力所做的功Gh是有用功，拉力所做的功Fs是總功。滑輪組的 用白用Gh_xlQO%機械效率是叫忌，因此，我們需要測量四個物理量：鉤碼重G,鉤碼提升高度h,繩自由端拉力F,繩自由端移動距 離s。鉤碼重可直接用彈簧測力計靜止時測得，測定繩自由端拉力時 要注意使彈簧秤保持在豎直方向上做勻速運動。測定兩個距離時，應 先找好參照位置，用一固定物或作出標記。

6、如可以把桌面作為參照， 先量出鉤碼到桌面距離hl ,提升鉤碼后再量出鉤碼離桌面的距離 h2 , 則鉤碼提升高度h= h2- hl。繩自由端通過距離s的測定可先在細 繩與動滑輪或定滑輪相切處做個記號， 再拉彈簧測力計，測量這個記 號處到細繩與動滑輪或定滑輪相切處的長度，即得 s。怎樣提高機械效率？教師引導學生從機械效率公式刀=科豫/ W總二亞”用/ （0看用+ W額外）入手，注意從兩個方面進行討論：第一是 減小額外功。學生通過討論可以認識到，保持良好的潤滑，減小滑輪 的輪與軸之間的摩擦，減小動滑輪的自重等方法都能減小額外功，提 高機械效率。第二是增加有用功。如果該機械的額外功（W額外）一 定，有用功（用有用）越大，機械效率越高。比如用同一個滑輪組分別 把一個1000N的重物和一個2000N的重物提高相同的高度，后者 的機械效率大。因此在額外功一定時，在機械能承受的范圍內(nèi)盡可能 增加每