北師大版九年級(jí)上第九章第五節(jié)探究-使用機(jī)械能省功嗎教案

1、名師精編 優(yōu)秀教案北師大版九 年級(jí)上第九章第五節(jié)探究使用機(jī)械能省功嗎教案【教學(xué)課型】：新課課程目標(biāo)導(dǎo)航：【教學(xué)目標(biāo)】：1. 學(xué)問(wèn)與技能 通過(guò)探究活動(dòng),知道使用任何機(jī)械都不省功；通過(guò)探究活動(dòng),懂得機(jī)械效率；2. 過(guò)程與方法 經(jīng)受探究使用機(jī)械能不能省功的試驗(yàn)過(guò)程,培育觀看才能,體會(huì)試驗(yàn)討論方法；在試驗(yàn)探究過(guò)程中,培育同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)試驗(yàn)、收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)、從試驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的才能；3. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng),體驗(yàn)探究的樂(lè)趣；在試驗(yàn)探究過(guò)程中,培育敬重試驗(yàn)事實(shí)的科學(xué)態(tài)度；【教學(xué)重點(diǎn)】 ：體驗(yàn)探究過(guò)程與收集數(shù)據(jù)的分析【教學(xué)難點(diǎn)】 ：明確設(shè)計(jì)思想【教學(xué)工具】 ：杠桿和支架、鉤碼、滑輪、細(xì)線

2、、刻度尺（兩個(gè)）教學(xué)過(guò)程：一、教學(xué)情形導(dǎo)入人們創(chuàng)造杠桿、輪軸、斜面等機(jī)械是為了達(dá)到肯定的目的的,使用機(jī)械有的可以節(jié)約距離,有的可以省力；然而使用機(jī)械能夠省功嗎？你是怎樣認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題的呢？二、進(jìn)行新課 引入提問(wèn)：使用杠桿、滑輪這些簡(jiǎn)潔機(jī)械能夠省力,是不是也能省功呢？組織同學(xué)完成課本本節(jié)試驗(yàn)；同學(xué)自己試驗(yàn)；老師巡回指導(dǎo)；明確試驗(yàn)?zāi)康氖怯懻撌褂没喬嵘匚飼r(shí)能不能省功？即手對(duì)或滑輪做的功與滑輪對(duì)重 物做的功是否相等；明確試驗(yàn)中動(dòng)力就是手的拉力,阻力的大小等于鉤碼重；圖 927 試驗(yàn)中手對(duì)動(dòng)滑輪的拉力由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出；鉤碼重 Gmg；測(cè)量砝碼提升的高度和手移動(dòng)的距離時(shí),把兩個(gè)刻度尺分別豎直放在砝碼及手

3、旁,登記砝 再登記砝碼和手的終了位置,求出 碼和手的起始位置；當(dāng)用動(dòng)滑輪提升砝碼到肯定高度時(shí),砝碼上升的高度 h（米）和手移動(dòng)的距離 s（米）；參照?qǐng)D 927 組裝試驗(yàn)器材,將試驗(yàn)結(jié)果填入課文表格中,寫出試驗(yàn)結(jié)論；試驗(yàn)中留意事項(xiàng)；在試驗(yàn)中要將距離測(cè)量的精確些；會(huì)將細(xì)繩繞在滑輪上；名師精編 優(yōu)秀教案盡可能在豎直方向上使用彈簧秤；彈簧秤的示數(shù)要用牛頓表示；拉動(dòng)的過(guò)程中,盡可能使物體勻速上升；可將各數(shù)據(jù)填入書中表格內(nèi)；留意分析試驗(yàn)中所顯現(xiàn)誤差的緣由；試驗(yàn)分析 同學(xué)報(bào)告試驗(yàn)記錄數(shù)值和試驗(yàn)結(jié)論；老師將幾組數(shù)值記于黑板一或事先畫好表格的小黑 板）上；試驗(yàn)數(shù)值 G5 牛, h0.5 米, F3 牛, s1

4、米；彈簧秤的拉力（動(dòng)力）對(duì)動(dòng)滑輪做的功：提高重物,動(dòng)滑輪克服阻力做的功：W動(dòng) Fs 3 牛 1 米 3 焦；W阻Gh5 牛 0.5 米 2.5 焦；提問(wèn)：由試驗(yàn)可以看到 W動(dòng)W阻,這是為什么？同學(xué)回答, 老師總結(jié)：前面討論簡(jiǎn)潔機(jī)械和功的原理時(shí),我們沒(méi)有考慮摩擦,沒(méi)有考慮使用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)動(dòng)滑輪本身重等因素,是抱負(fù)情形； 實(shí)際上, 我們用動(dòng)滑輪等簡(jiǎn)潔機(jī)械提 升重物時(shí), 由于要克服摩擦以及不得不把動(dòng)滑輪一起提升,這時(shí)我們用的力（動(dòng)力）就比沒(méi) 有摩擦?xí)r要大（該試驗(yàn)中,抱負(fù)情形下拉力是 2.5 牛,而實(shí)際的拉力是 3 牛）；做的功要比 2.5 焦,而實(shí)際動(dòng)力 沒(méi)有摩擦?xí)r大一些 （該試驗(yàn)中, 不考慮摩

5、擦和動(dòng)滑輪重時(shí)動(dòng)力做的功是 對(duì)滑輪做的功是 3 焦）；總結(jié)并邊講邊板書 在用動(dòng)滑輪提高重物的試驗(yàn)中,用來(lái)提高物體的功對(duì)我們是有用的,是必需做的；利用機(jī)械工作時(shí)對(duì)人們有用的功叫有用功問(wèn)：本試驗(yàn)中的有用功是多少？答：W有Gh5 牛 0.5 米 2.5 焦；本試驗(yàn)中, 用來(lái)克服摩擦做的功、把動(dòng)滑輪提升0.5 米做的功對(duì)我們沒(méi)有用,但又不得不做的功,這種功叫額外功；使用任何機(jī)械做額外功是不行防止的；本試驗(yàn)中,有用功加額外功是總共做的功,叫總功；有用功與額外功的總和叫總功”問(wèn)：本試驗(yàn)中總功是多少？答： W總Fs F2h 3 牛 1 米 3 焦；問(wèn)：本試驗(yàn)中做的額外功是多少？答： W額外W總W有用 3 焦

6、 2.5 焦 0.5 焦；機(jī)械效率 問(wèn)：依據(jù)以上試驗(yàn),你能算出有用功在總功中占的百分比嗎？同學(xué)演算,答出運(yùn)算過(guò)程和結(jié)果；答： 83.3 ；老師小結(jié)：機(jī)械效率：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率 有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于 1 老師指出：表示機(jī)械效率的字母的讀音；機(jī)械效率用百分?jǐn)?shù)表示,沒(méi)有單位；問(wèn)：某起重機(jī)的機(jī)械效率是 70%,它表示什么意思？答：使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是 有 70%,另 30做的是額外功；. 提高機(jī)械效率 指出實(shí)行減小額外功是提高機(jī)械效率的有效方法；試驗(yàn)說(shuō)明：1. 使用機(jī)械不能省功；70%,也可以說(shuō)有用功在總功中占名師精編 優(yōu)秀教案2. 提問(wèn)：使用任何

7、機(jī)械都不省功,為什么人們?nèi)砸褂脵C(jī)械呢？要求答出：可以省力,或省距離,或轉(zhuǎn)變動(dòng)力的方向,使用便利等好處；三、小結(jié) : 功的原理 : 使用機(jī)械不能省功；留意 : 1 功的原理對(duì)任何機(jī)械都適用；向,使用便利等. 2使用此原理的條件: 不考慮摩擦阻力和機(jī)械的重力. 3 使用機(jī)械的好處: 省力,或省距離,或轉(zhuǎn)變動(dòng)力的方四、布置作業(yè)：1、當(dāng)你用水桶從井中提水的時(shí)候,你對(duì)桶所做的功是；假如桶掉進(jìn)井里,從井里撈桶的時(shí)候,撈上的桶里帶上一些水,這時(shí)你對(duì)水桶做的功是 . （選填“ 總功” 、“ 有用功” 或“ 額外功” ）答案：額外功,有用功2、 如下圖所示,用滑輪組將重量是 120 牛頓物體提高 2 米；求：

8、（ 1）如不計(jì)滑輪組的重量及摩擦,彈簧秤的讀數(shù)是多少？（ 2）彈簧秤的實(shí)際讀數(shù)是 50 牛頓, 總功是多少？滑輪組的機(jī)械效率是多少？答案：（1）40 牛頓 （2）300 焦耳（3）80%3、用滑輪組勻速提升重為 2022 牛的物體,作用在繩子自由端的拉力大小為 625 牛,拉力做功的功率為 1250 瓦,滑輪組的機(jī)械效率為 80%,不計(jì)摩擦和繩重,求：（1）重物上升的速度？（ 2）假如使用這個(gè)滑輪組勻速提升重 力是多少？3500 牛的物體, 那么,每段繩子承擔(dān)的答案： （1）總功 W 總可以由拉力做功的功率求出,在 t 時(shí)間內(nèi),有 W 總=Pt；有用功 W 有用為 Gvt, v 為重物上升的速

9、度,G 為物體的重力；（2）拉力做功的功率 P=Fv,繩端、 即拉力運(yùn)動(dòng)的速度 v1=P/F=1250 瓦 /625 牛=2 米 /秒,繩索端前進(jìn)的速度 v是重物上升速度 v 的 4 倍,說(shuō)明重物被 4 根繩索拉?。?不計(jì)滑輪的摩擦和繩重,由于動(dòng)滑輪有重力才使滑輪組的機(jī)械效率小于 1；繩于的拉力為 625 牛, 4 根繩子拉住物體、4F=G物+G滑,動(dòng)滑輪重 G滑=4FG物=625 牛 4-2022 牛 =500 牛；如物重 3500 牛,滑輪重500 牛,用 4 根繩拉物勻速前進(jìn),需要拉力為（3500 牛+500牛） /4=1000 牛；4、某人站在岸上,利用滑輪組通過(guò)拉繩使?？吭谒械拇瑒?/p>

10、速靠岸；已知滑輪組是由兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成（滑輪組的自重忽視不計(jì)）,船重 1.02 10 5 牛,船移動(dòng)時(shí)受到水的阻力是船重的 0.01 倍；船受到滑輪組的拉力始終沿水平方向；此人水平拉繩的力為240 牛,船靠岸的速度是 0.72 千米 /小時(shí)；求：（ 1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）人拉繩的功率；名師精編 優(yōu)秀教案解答：（1）人拉繩的力為 F=240 牛,設(shè)繩前進(jìn) S 米,人做的功是總功, W 總=F s=240s焦；船前進(jìn)克服阻力做功是有用功；阻力為船重的 0.01 倍,即 f=0.01G=0.01 1.02 10 5 牛=1.02 10 3 牛；船前進(jìn)的距離是繩索端前進(jìn)距離的 1/5,

11、當(dāng)繩被岸上人拉過(guò) s 米時(shí),船前進(jìn)s/5 米,有用功為W有用=1024 牛 （ s/5）=204s 焦；滑輪組的機(jī)械效率 =W有用/W總=204s焦/240s 焦=0.85,即 =85%；（2）人拉繩的功率 P=W/t=Fs/t ；船前進(jìn)的距離是繩前進(jìn)的距離的 1/5,速度也是繩索端前進(jìn)速度的 1/5,即 s/t=5v ；由船靠近岸的速度 v=0.72 千米 /小時(shí) =0.2 米/秒,得知 s/t5v=1 米/秒；人拉繩的功率為 p=240 牛 1 米/秒=240 瓦；五、板書設(shè)計(jì)：探究使用機(jī)械能省功嗎一、功的原理 : 使用任何機(jī)械都不能省功；二、斜面：即: 使用滑輪做的功 :F s 等于 直接用手所做 例題：斜面高 h、長(zhǎng) L 用平行于斜面的力將重的 為 G的物體從斜面底推倒頂端,求此推力 F 的功:Gh 大?。涣粢?功的原理對(duì)任何機(jī)械都