初中物理滬科版八年級(jí)全冊(cè)第十章 機(jī)械與人第五節(jié) 機(jī)械效率教案及反思

這是一份初中物理滬科版八年級(jí)全冊(cè)第十章 機(jī)械與人第五節(jié) 機(jī)械效率教案及反思，共4頁(yè)。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重難點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程，布置作業(yè)與教學(xué)反思等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.會(huì)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率。
2.知道影響滑輪組機(jī)械效率的因素。
3.知道提高機(jī)械效率的方法。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
1.重點(diǎn)：掌握滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算方法，如何提高機(jī)械效率。
2.難點(diǎn)：探究斜面、滑輪組等簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率，知道影響機(jī)械效率的因素。
三、教學(xué)過(guò)程
（一）導(dǎo)入
通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了機(jī)械效率，也知道了機(jī)械效率的計(jì)算公式。這節(jié)課將通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步探究影響滑輪組和斜面，這兩種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率的主要因素。然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)生活，來(lái)分析提高機(jī)械效率的方法有哪些？
（二）新課教學(xué)
1.滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算
（1）當(dāng)使用滑輪組提升重物時(shí)（重物未與液體接觸），W有=Gh，W總=Fs。
根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)：，滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算公式：
。
（2）利用滑輪組在水平面拉物體時(shí)機(jī)械效率：
，，（f為物體受到的摩擦力）。
2.測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率
（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)器材：木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、動(dòng)滑輪和定滑輪、刻度尺
（2）實(shí)驗(yàn)步驟
①用彈簧測(cè)力計(jì)先測(cè)量出木塊所受的重力為G并填入表格；
②按照如圖所示安裝好滑輪組，分別記下木塊和繩端的位置；
③緩慢勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使木塊升高，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，用刻度尺測(cè)量出木塊上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s，將這三個(gè)量填入表格；
④更換不同的木塊，重復(fù)上述操作，分別記錄對(duì)應(yīng)的數(shù)值；
⑤利用所學(xué)的知識(shí)計(jì)算出有用功W有，總功W總、機(jī)械效率η并填入表格。
實(shí)驗(yàn)拓展：改變滑輪組中動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并記錄對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各自的機(jī)械效率，和上述的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做比較，得出結(jié)論。
提問(wèn)：同學(xué)們?cè)囍鴱膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，分析總結(jié)一下，影響滑輪組機(jī)械效率的因素有哪些？
知識(shí)歸納：
（1）影響滑輪組機(jī)械效率的主要因素是提升物體的重力大小和動(dòng)滑輪的重力大小。
（2）在其他條件一定時(shí)，提升物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率就越大。
（3）在其他條件一定時(shí)，動(dòng)滑輪的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率就越小。
3.斜面機(jī)械效率的計(jì)算
教學(xué)情境：觀察下圖中常見(jiàn)的生活場(chǎng)景，并分析兩個(gè)過(guò)程中，哪個(gè)力所做的功是有用功，哪個(gè)力所做的功的總功，哪個(gè)力所做的功是額外功？
分析：兩個(gè)過(guò)程中，我們最終的目的是把物體搬到車(chē)上，所以，克服物體重力所做的功是有用功；左圖中人對(duì)物體的推力所做的功是總功，右圖中人對(duì)物體豎直向上的力所做的功是總功；兩圖中，左圖克服斜面對(duì)物體的摩擦力所做的功是額外功，右圖克服空氣的阻力所做的功是額外功。雖然，右圖中所做的額外功比較少，但是完成整個(gè)過(guò)程比較費(fèi)力；所以選擇斜面是為了能夠在省力的同時(shí)達(dá)到最終目的。
知識(shí)歸納：
斜面機(jī)械效率的計(jì)算公式：或。
4.測(cè)量斜面的機(jī)械效率
（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、不同長(zhǎng)度的木板、不同質(zhì)量的木塊、毛巾、刻度尺
（2）實(shí)驗(yàn)步驟
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出木塊的重力為G填在表格之中；
②把長(zhǎng)木板如圖所示放置，構(gòu)成一個(gè)斜面，用刻度尺測(cè)量斜面的高度h和長(zhǎng)度L，并記錄；
③用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊至最頂端，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，在木板上鋪好毛巾，重復(fù)上述操作，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1；
④更換不同質(zhì)量的木塊，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟①③，并記錄對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；
⑤完成以上操作之后，請(qǐng)同學(xué)把木板更換為不同長(zhǎng)度的木板，h一定，再次實(shí)驗(yàn)，記錄對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
⑥最后，當(dāng)木板長(zhǎng)度固定時(shí)，改變實(shí)驗(yàn)中斜面的高度h，重復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)步驟①③④，記錄對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算出各自對(duì)應(yīng)的機(jī)械效率。
知識(shí)歸納：
（1）影響斜面機(jī)械效率的因素：斜面的傾斜角度、斜面的粗糙程度、物體的重力。
（2）在其他條件一定時(shí)，斜面的傾斜角度越大，斜面機(jī)械效率越高。
（3）在其他條件一定時(shí)，斜面越粗糙，斜面的機(jī)械效率越低。
（4）在其他條件一定時(shí)，提拉的物體越重，斜面的機(jī)械效率越高。
5.例題講解
例1 在一個(gè)斜面上將一個(gè)重力為4.5N的物體勻速拉到最高處，沿斜面的拉力大小為1.8N，斜面長(zhǎng)為1.2m，高為0.3m。求這個(gè)斜面的機(jī)械效率。
解：克服物體重力所做的功：
W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J
拉力所做的功：
W總=FL=1.8N×1.2m=2.16J
斜面的機(jī)械效率：
例2 如圖所示，已知斜面與水平面的夾角為30°，斜面高為2m。小明沿斜面將重為400N的貨物由底端勻速拉到頂端，已知拉力大小為300N，不計(jì)繩重。求：
（1）斜面的機(jī)械效率；
（2）物體受到斜面的摩擦力。
（2）因?yàn)榭朔Σ亮λ龅墓κ穷~外功，所以額外功：
W額=fL=W總－W有=300N×4m－400N×2m=400J
物體受到斜面的摩擦力：
四、布置作業(yè)與教學(xué)反思
次數(shù)
木塊所受的重力G/N
提升高度h/cm
有用功
W有/J
拉力F/N
繩端移動(dòng)的距離s/cm
總功
W總/J
機(jī)械效率
1
2
3
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
斜面的傾斜角度h/cm
斜面的粗糙程度
物體的重力G/N
沿斜面的拉力F/N
斜面的長(zhǎng)度L/cm
W有/J
W總/J
機(jī)械效率
1
5
木板
2
5
毛巾
3
10
木板
4
10
毛巾
5
15
木板
6
15
毛巾