第五節(jié)探究使用機(jī)械是否省功

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)1.知道有用功、額外功和總功的含義及三者的關(guān)系。2.理解機(jī)械效率的概念。3.能運(yùn)用機(jī)械效率的定義式進(jìn)行計(jì)算。能力目標(biāo)在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理知識(shí)的興趣。2.密切聯(lián)系實(shí)際，提高將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活的科學(xué)態(tài)度。

教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)機(jī)械效率的含義及其計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

教學(xué)過(guò)程

一、新課導(dǎo)入用水桶從井中提水，你認(rèn)為桶重些好還是輕些好？用動(dòng)滑輪將物體運(yùn)到高處，你認(rèn)為動(dòng)滑輪重些好還是輕些好？為什么呢？二、教學(xué)步驟探究點(diǎn)1探究使用機(jī)械是否省功［閱讀課本］P125~126［思考］用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼提升一段距離，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼做功了嗎？［提示］彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼有拉力的作用，且在拉力的方向上移動(dòng)了一段距離，所以彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼做了功。［思考］利用彈簧測(cè)力計(jì)，并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將鉤碼提升一段距離，彈簧測(cè)力計(jì)只對(duì)鉤碼做功嗎？［提示］在拉力的作用下，鉤碼和動(dòng)滑輪都上升了一段距離，所以彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼和動(dòng)滑輪都做了功。［思考］比較彈簧測(cè)力計(jì)兩次所做的功相同嗎？［提示］借助動(dòng)滑輪時(shí)，不僅要對(duì)鉤碼做功，還要對(duì)動(dòng)滑輪做功，所以第二次做的功多。［思考］通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，使用機(jī)械做功時(shí)存在什么問(wèn)題？［提示］使用機(jī)械做功時(shí)，盡管可以省力、方便等，但由于機(jī)械本身的重力及摩擦等，需要額外多做一些功。探究點(diǎn)2機(jī)械效率［閱讀課本］P127~128“機(jī)械效率”［思考］實(shí)驗(yàn)中對(duì)鉤碼所做的功，對(duì)滑輪及克服摩擦所做的功，以及拉力所做的功相同嗎？［歸納提升］拉力（或動(dòng)力）所做的功叫作總功；克服動(dòng)滑輪本身所受的重力以及摩擦力等因素的影響而做的功（這部分功對(duì)我們是無(wú)用的，但又不得不做）稱(chēng)為額外功；對(duì)鉤碼的拉力所做的功叫有用功。［思考］用一動(dòng)滑輪將一桶沙子提升到一定的高度，需要對(duì)哪些物體做功？［提示］提沙子時(shí)，沙子上升了一段距離，要對(duì)沙子做功；同時(shí)也要把桶、動(dòng)滑輪提升上去，所以要對(duì)桶和動(dòng)滑輪做功；對(duì)繩重做功；另外繩和滑輪之間還有摩擦，故還需要克服摩擦做功。［思考］指出這個(gè)問(wèn)題中的有用功、額外功和總功。［提示］我們的目的是提升沙子，所以提升沙子所做的功是有用功；用滑輪將沙子提升一段距離，不得不對(duì)桶、繩和動(dòng)滑輪做功，此外還要克服各種摩擦做功，這部分是沒(méi)有用但又不得不做的功，是額外功；拉力所做的功是總功。［思考］用桶從井中提水時(shí)，指出這個(gè)過(guò)程中的有用功、額外功和總功。［提示］對(duì)水做的功是有用功，對(duì)桶等做的功是額外功，拉力所做的功是總功。［思考］如果桶掉到井里，從井里撈桶時(shí)，撈上來(lái)的桶帶有一些水，指出這個(gè)問(wèn)題中的有用功、額外功。［提示］對(duì)桶做的功是有用功，對(duì)水等做的功是額外功。［思考］如圖，將木箱沿著斜面推上車(chē)，指出這一情境中的有用功、額外功和總功。［提示］我們的目的是把木箱運(yùn)到車(chē)上，所以克服其重力所做的功是有用功；同時(shí)木箱和斜面之間有摩擦，這部分是沒(méi)有用的，所以克服摩擦所做的功是額外功；推力是動(dòng)力，所以推力所做的功是總功。［思考］通過(guò)以上事例的分析，歸納總功、有用功和額外功三者間的關(guān)系。［提示］總功等于有用功與額外功之和，即W總=W有+W額。［思考］用彈簧測(cè)力計(jì)提升鉤碼，和使用滑輪提升鉤碼時(shí)，兩次所做的有用功相同嗎？［提示］鉤碼的重力相同，提升的高度相同，所以做的有用功相同。［思考］用動(dòng)滑輪提升鉤碼時(shí)，對(duì)動(dòng)滑輪所做的功多些好，還是少些好？［提示］對(duì)動(dòng)滑輪所做的功是額外功，這部分功是沒(méi)用的，所以越少越好。［思考］根據(jù)有用功、額外功和總功的關(guān)系，你認(rèn)為在使用機(jī)械時(shí)，我們需要關(guān)注什么？［提示］在使用機(jī)械時(shí)需關(guān)注所做的總功中有用功占了多少。［講解］為了表示機(jī)械的這一特點(diǎn)，我們引入了一個(gè)新的物理量：機(jī)械效率。［思考］什么叫機(jī)械效率？［歸納提升］物理學(xué)中，將有用功跟總功的比值叫作機(jī)械效率。機(jī)械效率用字母η表示，公式：η=W有用W總?cè)鍟?shū)設(shè)計(jì)第五節(jié)探究使用機(jī)械是否省功1.探究使用機(jī)械是否省功使用任何機(jī)械都不能省功2.機(jī)械效率（1）有用功（2）額外功（3）總功=有用功+額外功（4）η=W有用W

教學(xué)反思

機(jī)械效率沒(méi)有