物理：北師大版九年級(jí) 探究——使用機(jī)械能省功嗎（教案）1

第五節(jié) 探究——使用機(jī)械能省功嗎 教學(xué)目標(biāo)： 1.知識(shí)與技能 通過(guò)探究活動(dòng)，知道使用任何機(jī)械都不省功。 通過(guò)探究活動(dòng)，理解機(jī)械效率。 2.過(guò)程與方法 經(jīng)歷探索使用機(jī)械能不能省功的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)觀察能力，體會(huì)實(shí)驗(yàn)研究方法。 在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，培養(yǎng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、從實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的能力。 3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng)，體驗(yàn)探究的樂(lè)趣。 在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，培養(yǎng)尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)過(guò)程： 一、復(fù)習(xí)提問(wèn) 1.做功的兩個(gè)必要因素是什么？舉例說(shuō)明。 2.計(jì)算功的公式和單位是什么？ 二、進(jìn)行新課 ㈠引入提問(wèn)：使用杠桿、滑輪這些簡(jiǎn)單機(jī)械能夠省力，是不是也能省功呢？ ㈡組織學(xué)生完成課本本節(jié)實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)。教師巡回指導(dǎo)。 ⑴明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯渴褂没喬嵘匚飼r(shí)能不能省功？即手對(duì)或滑輪做的功與滑輪對(duì)重物做的功是否相等。 ⑵明確實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力就是手的拉力，阻力的大小等于鉤碼重。 圖9—27實(shí)驗(yàn)中手對(duì)動(dòng)滑輪的拉力由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出。 鉤碼重G＝mg。 ⑶測(cè)量砝碼提升的高度和手移動(dòng)的距離時(shí)，把兩個(gè)刻度尺分別豎直放在砝碼及手旁，記下砝碼和手的起始位置。當(dāng)用動(dòng)滑輪提升砝碼到一定高度時(shí)，再記下砝碼和手的終了位置，求出砝碼升高的高度h（米）和手移動(dòng)的距離s（米）。 ⑷參照?qǐng)D9—27組裝實(shí)驗(yàn)器材，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入課文表格中，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)； ①在實(shí)驗(yàn)中要將距離測(cè)量的準(zhǔn)確些。②會(huì)將細(xì)繩繞在滑輪上。③盡可能在豎直方向上使用彈簧秤。④彈簧秤的示數(shù)要用牛頓表示。⑤拉動(dòng)的過(guò)程中，盡可能使物體勻速上升。⑥可將各數(shù)據(jù)填入書(shū)中表格內(nèi)。⑦注意分析實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)誤差的原因。 ㈢實(shí)驗(yàn)分析 ⑴學(xué)生報(bào)告實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)值和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師將幾組數(shù)值記于黑板一或事先畫(huà)好表格的小黑板）上。 實(shí)驗(yàn)數(shù)值G＝5牛，h＝0.5米，F(xiàn)＝3牛，s＝1米。 彈簧秤的拉力（動(dòng)力）對(duì)動(dòng)滑輪做的功：W動(dòng)＝F?s＝3牛×1米＝3焦。 提高重物，動(dòng)滑輪克服阻力做的功：W阻＝G?h＝5牛×0.5米＝2.5焦。 ⑵提問(wèn)：由實(shí)驗(yàn)可以看到W動(dòng)＞W(wǎng)阻，這是為什么？ 學(xué)生回答，教師總結(jié)：前面研究簡(jiǎn)單機(jī)械和功的原理時(shí)，我們沒(méi)有考慮摩擦，沒(méi)有考慮使用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)動(dòng)滑輪本身重等因素，是理想情況。實(shí)際上，我們用動(dòng)滑輪等簡(jiǎn)單機(jī)械提升重物時(shí)，由于要克服摩擦以及不得不把動(dòng)滑輪一起提升，這時(shí)我們用的力（動(dòng)力）就比沒(méi)有摩擦?xí)r要大（該實(shí)驗(yàn)中，理想情況下拉力是2.5牛，而實(shí)際的拉力是3牛）。做的功要比沒(méi)有摩擦?xí)r大一些（該實(shí)驗(yàn)中，不考慮摩擦和動(dòng)滑輪重時(shí)動(dòng)力做的功是2.5焦，而實(shí)際動(dòng)力對(duì)滑輪做的功是3焦）。 ⑶總結(jié)并邊講邊板書(shū) ①在用動(dòng)滑輪提高重物的實(shí)驗(yàn)中，用來(lái)提高物體的功對(duì)我們是有用的，是必須做的。 利用機(jī)械工作時(shí)對(duì)人們有用的功叫有用功 問(wèn)：本實(shí)驗(yàn)中的有用功是多少？答：W有＝G?h＝5牛×0.5米＝2.5焦。 ②本實(shí)驗(yàn)中，用來(lái)克服摩擦做的功、把動(dòng)滑輪提升0.5米做的功對(duì)我們沒(méi)有用，但又不得不做的功，這種功叫額外功。使用任何機(jī)械做額外功是不可避免的。 ③本實(shí)驗(yàn)中，有用功加額外功是總共做的功，叫總功。 有用功與額外功的總和叫總功” 問(wèn)：本實(shí)驗(yàn)中總功是多少？ 答：W總＝F?s＝F?2h＝3牛×1米＝3焦。 問(wèn)：本實(shí)驗(yàn)中做的額外功是多少？ 答：W額外＝W總－W有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦。 ㈣機(jī)械效率 問(wèn)：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，你能算出有用功在總功中占的百分比嗎？ 學(xué)生演算，答出計(jì)算過(guò)程和結(jié)果。 答：83.3％。 教師小結(jié)：機(jī)械效率：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 教師指出：表示機(jī)械效率的字母的讀音。機(jī)械效率用百分?jǐn)?shù)表示，沒(méi)有單位。 問(wèn)：某起重機(jī)的機(jī)械效率是70%，它表示什么意思？ 答：使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是70%，也可以說(shuō)有用功在總功中占有70%，另30％做的是額外功。 ㈤.提高機(jī)械效率 指出采取減小額外功是提高機(jī)械效率的有效方法。 實(shí)驗(yàn)表明： 1.使用機(jī)械不能省功。 2.提問(wèn)：使用任何機(jī)械都不省功，為什么人們還要使用機(jī)械呢？ 要求答出：可以省力，或省距離，或改變動(dòng)力的方向，使用方便等好處。 三、布置作業(yè) P17 1，2 教后記：