人教版（2024）八年級下冊物理第十二章《簡單機械》第4節(jié) 機械效率 教案

第第頁人教版（2024）八年級下冊物理第十二章《簡單機械》第4節(jié)機械效率教案教學目標1．物理觀念：(1)知道有用功、額外功、總功及三者之間的關(guān)系。(2)了解機械效率，能利用機械效率的公式進行簡單計算。(3)知道滑輪組機械效率的高低與物體重力的大小有關(guān)，知道提高機械效率的方法。2．科學思維：類比數(shù)學中的效率概念，推理得出機械效率的公式。3．科學探究：通過探究動滑輪是否省功，初步認識機械效率。4．科學態(tài)度與責任：(1)通過探究活動增強與其他同學合作的意識，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。(2)在分析問題、解決問題的同時，體會成功的喜悅，激發(fā)探索科學的求知欲。(3)關(guān)注生產(chǎn)、生活中的各種機械的機械效率，具有用機械效率來評價機械的意識。教學重難點教學重點：理解有用功和額外功；探究滑輪組的機械效率。教學難點：理解機械效率。教學用具刻度尺、鉤碼、滑輪組兩個、彈簧測力計、鐵架臺、多媒體課件等。教學過程情境導入情境展示小明家最近買了一套在三樓的新房，想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運到三樓，有如圖所示的三種方法。請同學們根據(jù)需要，選擇機械幫助小明家解決這個問題，看看哪個小組的辦法最好？你能說說圖中三種方法各自的優(yōu)缺點嗎？新課教學探究點一有用功和額外功演示實驗研究使用動滑輪是否省功。實驗過程：1．如圖甲所示，用彈簧測力計將鉤碼緩慢地提升一定的高度，計算拉力所做的功。2．如圖乙所示，用彈簧測力計并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，計算彈簧測力計的拉力所做的功。結(jié)合實驗的過程，思考以下問題：(1)在提升鉤碼的過程中，每種方法所做的功是否相同？(2)無論采取哪種方法都必須做的功是對什么做的功？(3)在兩種方法中不想做但又不得不做的功分別是什么？學生思考、討論、回答：兩次做的功不相同，第二次做的功要多一些。對鉤碼做的功是必須做的，對動滑輪和繩子做的功是不想做但又不得不做的?？偨Y(jié)為達成工作目的而做的功，叫作有用功，用W有用表示。拉力所做的功，叫作總功，用W總表示。使用機械時，克服機械本身的重力以及摩擦力等因素的影響而多做的功，叫作額外功，用W額外表示?？偣Φ扔谟杏霉εc額外功之和，即W總＝W有用＋W額外。強調(diào)使用任何機械都不能省功。探究點二機械效率過渡在保證所做有用功一定的情況下，人們總是希望額外功越少越好，即額外功在總功中所占的比例越小越好，也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。概念引入在物理學中，將有用功跟總功的比值叫作機械效率。如果用η表示機械效率，那么機械效率的表達式為η＝eq\f(W有用,W總)。注意：對于實際機械，由于總是有額外功存在，一定有η＜1。過渡提問那么如何測量機械的機械效率呢？實驗測量滑輪組的機械效率。實驗原理：η＝eq\f(W有用,W總)。實驗思路：測量滑輪組的機械效率需要知道滑輪組工作時的有用功和總功，然后求出二者的比值?？梢杂脧椈蓽y力計測量拉力和物體的重力，用刻度尺測出繩端和物體移動的距離，再通過計算得出機械效率。實驗過程：1．用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格。2．按照圖示安裝滑輪組，分別記下鉤碼和繩端(彈簧測力計掛鉤底部)的位置。3．緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F的數(shù)值，用刻度尺測出鉤碼提升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入表格。4．算出有用功W有用、總功W總、機械效率η，并填入表格。改變鉤碼的數(shù)量，重復上面的實驗。次數(shù)鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m有用功W有用/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總/J機械效率η123提問由表格中的數(shù)據(jù)，你還能知道什么？如何提高滑輪組的機械效率？總結(jié)(1)①動滑輪重一定，物重越大，機械效率越高；②物重一定，動滑輪越重，機械效率越低。(2)提高滑輪組的機械效率的主要方法有：盡可能地增加物重；減小動滑輪重；減輕繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦等。自主學習閱讀教材P120相關(guān)內(nèi)容，了解提高機械效率的現(xiàn)實意義。結(jié)合課本和查閱的資料，說一說你還知道哪些提高機械效率的方法。板書設(shè)計第4節(jié)機械效率1．有用功、額外功、總功：(1)有用功：為達成工作目的而做的功。(2)額外功：我們不可避免而多做的功。(3)總功：拉力所做的功，等于有用功和額外功之和，W總＝W有用＋W額外。2．機械效率：(1)有用功與總功的比值叫作機械效率。(2)η＝eq\f(W有用,W總)，常用百分數(shù)表示，η<1。3．提高機械效率的方法和意義。教學反思本節(jié)主要講述有用功、額外功、總功和機械效率等方面的內(nèi)容。前面我們已經(jīng)學習了功的基本概念，而引入這些物理概念的目的就在于要研究機械做功的問題。一談到機械做功就不得不談到機械效率的問題，所以這節(jié)課將更多地與我們的實際生活相聯(lián)系