怎么提升机械效率1.教学目标理解机械效率,会用机械效率的公式进行简单的估算,会测算滑车架的机械效率。晓得机械效率总大于晓得增强机械效率的技巧和意义。经历测算滑车架机械效率的过程,学习测算简单机械效率的技巧。通过学习本节主要内容有:有用功、额外功、总功的概念,机械效率的概念和测算,增强机械效率的技巧和意义。机械效率是在简单机械、功和功率等基础知识上建立上去的新概念,既是上面这种知识的延展,又是前面学习热机效率等概念的基础。它和功率一样,也是反映机械做功性能的重要数学量,在生活和生产中有着十分实际的价值和意义。建设高效率、低消耗的节省型社会,是科学发展观的重要理念,是中学生必备的科学素养。本节课可以开门见山直接引入:现代社会是注重效率的节省型社会,时时处处都要讲求提升效率。我们使用机械也要讲效率。这么,哪些是机械效率呢?下边我们就来研究这个问题。在具体教学过程中,为了降低中学生的感性认识,以便中学生剖析,可用多媒体展示滑车架提高重物和挖掘机挖掘泥土的场景,让中学生仿佛身临其境。并引导中学生回答下述问题:在这两个情境中,力对什么物体做了功?对于教材图13-16a,拉力对滑车架做功时,拉力对重物、动滑轮、绳子以及克服各部份之间的磨擦力都做了功;其中,提高重物做的功是我们须要的功,对动滑轮、绳子以及克服磨擦所做的功是我们不须要但又不得不做的功。
对于教材图13-16b:挖掘机对泥土、挖斗以及克服各部件之间的磨擦力都做了功;其中,提高泥土所做的功是我们须要的功,对挖斗以及克服磨擦所做的功是我们不须要但又不得不做的功。额外功(W额外):克服机械自身的重力和磨擦力所做的总功(W总):有用功和额外功的总和,即W总=W有用+W额外。之后向中学生强调:在实际用机械做功时,总功也等于动力对机械做的功。为了检验学习疗效,可让中学生剖析下述情况中的有用功、额外功、总功,并说明这样剖析的理由:用桶从井中提水。(答:目的是把水提上来,所以提高水做的功是有用功,对水桶做的功是额外功,对水和水桶做的桶掉到井里,把桶从井中捞起。(答:目的是把水桶捞上来,所以对水桶做的功是有用功,对水做的功是额外功,对用水桶把水提及楼起来。(答:目的是把水提及楼上,所以对水做的功是有用功,对水桶和人所做的功是额外功,对(1)当你用水桶提水时,有两只大小相同的水桶可供选择,一只是轻质塑胶桶,另一只是厚铁皮桶,你选择哪一只水桶?为何?(答:选择轻质塑胶水桶,由于提同样多的水,用塑胶桶须要做的额外功较少。)(2)当你用动滑轮提高一只箱午时,你希望选用哪些样的滑轮?为何?(答:希望选择一只又轻巧又结实的动滑轮,由于这样可以降低额外功。
)通过这两题的回答,要使中学生意识到:我们在使用机械做功时,额外功是不可避开的,但我们总希望做的额外功越少越好,也就是有用功在总功中所占的比列越大越好。至此,可以引导中学生自己总结出机械效率的定义和公式。(1)机械效率的高低表示的数学意义是哪些?(答:有用功在总功中所占比列的高低。)(2)机械效率的单位是哪些?(答:机械效率是两个功(W有用、W总)的比值,没有单位。)(3)为何机械效率总大于1?能不能等于1?(使用机械做功时,通常情况下,不可防止地要做一部份额外功,有用功总大于总功,所以机械效率总大于1;但理想情况下,即不考虑机械自身的重力,不考虑磨擦时,机械效率可等于1,这些机械称为理想机械。)此时可降低一道有关滑车架机械效率的估算题,通过估算,一帮助中学生从具体应用中理解有用功、额外功和总功,体会机械效率的意义;二熟悉机械效率的估算公式,找到解答这种问题关键,为下边测算滑车架的机械效率做好知识上的打算;三可规范中学生解答化学估算题的格式。例题:如图13-6所示,建筑工人用滑车架提高重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的磨擦及绳重。假如工人将绳子匀速向下拉了6m,则泥桶上升了多少?滑车架的机械效率是多少?工人对动滑轮做的额外功:W额外=G动滑轮h=20N2m=40J。
活动2测算滑车架的机械效率(2)滑车架的额外功是如何形成的,是否易于检测?(答:克服绳重、滑轮的磨擦、动滑轮的重力所做的功都是额外功;其实,这种额外功很难直接检测。)(3)由于滑车架的额外功不便直接检测,所以滑轮组机械效率提高,用有用功和额外功之和求总功不便捷。这么,还有其他简便的方式测算总功吗?须要检测什么数学量?(答:有。测出绳端的拉和拉力联通的距离s,按照W总=Fs估算出总功。)(4)为了求出滑车架的有用功和总功,从而测出滑车架的机械效率,除滑车架外,实验中还须要什么器材?(答:弹簧测力计和刻度尺。)(1)钩码上升的高度h,可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出,以钩码的上端为标准读数。的大小由弹簧测力计的示数读出,要竖直向下匀速带动弹簧测力计,弹簧不要和壳体磨擦。(3)检测细绳自由端通过的距离s时,可事先在细绳自由端上作一标记,再拉弹簧测力计,用滑车架提高重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量出细绳标记联通的距离,就是细绳自由端通过的距离s。中学生实验完毕,汇报实验结果滑轮组机械效率提高,她们会发觉:同一个滑车架,在提高不同的重物时,其机械效率是不同的。这是由于在提高重物时,物体越重,所做的有用功越多,有用功在总功中所占的比列就越大,机械效率越高。
在此基础上,可以让中学生继续思索:还有哪些诱因会影响滑车架的机械效率?为何?(答:动滑轮的重会影响滑车架的机械效率,动滑轮越重,额外功在总功中所占的比列就越大,机械效率越低;滑轮自身部件的磨擦也会影响滑车架的机械效率。)(1)在以上实验中,还有其他方式测出绳子自由端联通的距离吗?(答:有。数出承当重物的绳子股数n,则绳子自由端通过的距离s=nh,h为重物上升的高度。)(2)假如不测出物体上升的高度h和绳子自由端联通的距s,能够不能估算出滑车架的机械效率?(答:能。由于s=nh,则机械效率。)最后,可以让中学生阅读教材了解一些设备的效率,晓得增强机械效率的一些主要方式,培养中学生合理改进机械、提高效率的意识。还可以将此问题进一步升华,说说工作和经济百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆