【学习目标】
知识技能:知道有用功、额外功、总功,了解机械效率,会计算机械效率
过程与方法:结合生活实例理解数学知识,运用数学知识解决实际问题; 探索:斜面的机械效率; 学会根据实验数据分析和总结简单的科学规律
情感心态与价值观:培养中学生敢于探索生活用具的数学原理,具有科技应用意识。
教学重点: 1.理解组织效率; 2. 调查斜面的机械效率。
教学难点:认识机械效率
【学习过程】
一、初步教案
1、工作原理告诉我们,使用任何机器都不能节省工作动滑轮的机械效率为,实际上,我们需要使用机器做更多的工作。 例如,用动滑轮吊起重物时,滑轮本身也被抬起,滑轮受到重力作用动滑轮的机械效率为,也产生一定的距离,对滑轮做功。 此外,滑轮与绳索之间存在摩擦,必须做更多的功来克服阻力。
2. 有用的工作(W ): .
3. 额外工作(W Extra): .
4. 总工作量(W 总计):__。
5、机械效率(η): 定义:称为机械效率,即与机械效率之比。 公式:
2.合作学习
1、右图中用三种形式来指代家装石材的建造。 什么是有用的工作? 什么是加班? 总功绩?
(一)几个基本概念:
有用功 W 有用功:将重物举到一定高度所做的功
Extra work W Extra:克服动滑轮的摩擦力和重力所做的功
总功W总:手拉动滑轮的拉力所做的功
(2) 三者的关系:或
(3)机械效率的概念:在数学上,有用功与总功之比称为机械效率。 有用功总是大于总功,所以机械效率总是大于1; 机械效率以百分比表示,没有单位。
即:估算公式:
2、用弹簧秤匀速带动绳索末端使重物G下降; 从弹簧秤上读出拉力F的值,用秤量出重物的高度h和弹簧秤连接的距离S; 若实验值G=5N,h=0.5m,F=3N,s=1m,则:
弹簧秤拉力(力)对动滑轮所做的功:
W运动=Fs=____N×=,
起吊重物时,动滑轮抵抗阻力所做的功:
W电阻=Gh=×=
从实验中可以看出:W动态阻力,这是为什么呢?
3、某起重机的机械效率为70%,是什么意思?
4.提高机械效率
阅读课本提高机械效率部分,总结要点,强调降低内能是提高机械效率的有效途径:。
5.课本范例:
6.探究斜面机械效率与斜面角度的关系
实验器材:长木板、天平、弹簧测力计
实验原理:__
问一个问题:
(1)省力与坡度的关系是什么
(2) 斜面的机械效率与其倾角有什么关系?
猜想:斜面倾角越大,受力越大,机械效率越大。
实验步骤:
①设计实验:一块长木板,一端抬高,成为一个斜面。 ②用秤量出斜坡的高度和长度,填写表项。 ③用手拉弹簧称重物沿坡向下拉,读取弹簧测力计示值,填入表项。 ④调整坡高,做两次,填入表格数据。
实验
频率
坡度
物体重量
(G)
物体上升高度
(米)
沿斜坡拉力
(F)
物体通讯距离
(S)
有用的工作
(十)
总功
(十)
机械效率
%
1个
慢点
5个
0.1
2个
陡峭的
5个
0.15
3个
最陡的
5个
0.25
实验推论:(1)省力量与坡度有关; (2)斜坡机械效率无关。