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1、第五節(jié) 探究——使用機械能省功嗎
教學目標：
1.知識與技能
通過探究活動，知道使用任何機械都不省功。
通過探究活動，理解機械效率。
2.過程與方法
經(jīng)歷探索使用機械能不能省功的實驗過程，培養(yǎng)觀察能力，體會實驗研究方法。
在實驗探究過程中，培養(yǎng)同學們設計實驗、收集實驗數(shù)據(jù)、從實驗中歸納科學規(guī)律的能力。
3.情感、態(tài)度與價值觀
通過探究性物理學習活動，體驗探究的樂趣。
在實驗探究過程中，培養(yǎng)尊重實驗事實的科學態(tài)度。
教學過程：
一、復習提問
1.做功的兩個必要因素是什么？舉例說明。
2.計算功的公式和單位是什么？
二、進行新課
㈠引入提問：使用杠桿、滑輪這些簡單機
2、械能夠省力，是不是也能省功呢？
㈡組織學生完成課本本節(jié)實驗。
學生自己實驗。教師巡回指導。
⑴明確實驗目的是研究使用滑輪提升重物時能不能省功？即手對或滑輪做的功與滑輪對重物做的功是否相等。
⑵明確實驗中動力就是手的拉力，阻力的大小等于鉤碼重。
圖9—27實驗中手對動滑輪的拉力由彈簧測力計測出。
鉤碼重G＝mg。
⑶測量砝碼提升的高度和手移動的距離時，把兩個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。當用動滑輪提升砝碼到一定高度時，再記下砝碼和手的終了位置，求出砝碼升高的高度h（米）和手移動的距離s（米）。
⑷參照圖9—27組裝實驗器材，將實驗結(jié)果填入課文表格中，寫出實
3、驗結(jié)論。
實驗中注意事項；
①在實驗中要將距離測量的準確些。②會將細繩繞在滑輪上。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拉動的過程中，盡可能使物體勻速上升。⑥可將各數(shù)據(jù)填入書中表格內(nèi)。⑦注意分析實驗中所出現(xiàn)誤差的原因。
㈢實驗分析
⑴學生報告實驗記錄數(shù)值和實驗結(jié)論。教師將幾組數(shù)值記于黑板一或事先畫好表格的小黑板）上。
實驗數(shù)值G＝5牛，h＝0.5米，F(xiàn)＝3牛，s＝1米。
彈簧秤的拉力（動力）對動滑輪做的功：W動＝F?s＝3?！?米＝3焦。
提高重物，動滑輪克服阻力做的功：W阻＝G?h＝5牛×0.5米＝2.5焦。
⑵提問：由實驗可以看到W動＞W(wǎng)阻，這是為什
4、么？
學生回答，教師總結(jié)：前面研究簡單機械和功的原理時，我們沒有考慮摩擦，沒有考慮使用動滑輪提升重物時動滑輪本身重等因素，是理想情況。實際上，我們用動滑輪等簡單機械提升重物時，由于要克服摩擦以及不得不把動滑輪一起提升，這時我們用的力（動力）就比沒有摩擦時要大（該實驗中，理想情況下拉力是2.5牛，而實際的拉力是3牛）。做的功要比沒有摩擦時大一些（該實驗中，不考慮摩擦和動滑輪重時動力做的功是2.5焦，而實際動力對滑輪做的功是3焦）。
⑶總結(jié)并邊講邊板書
①在用動滑輪提高重物的實驗中，用來提高物體的功對我們是有用的，是必須做的。
利用機械工作時對人們有用的功叫有用功
問：本實驗中的有用功是
5、多少？答：W有＝G?h＝5?！?.5米＝2.5焦。
②本實驗中，用來克服摩擦做的功、把動滑輪提升0.5米做的功對我們沒有用，但又不得不做的功，這種功叫額外功。使用任何機械做額外功是不可避免的。
③本實驗中，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：本實驗中總功是多少？
答：W總＝F?s＝F?2h＝3牛×1米＝3焦。
問：本實驗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機械效率
問：根據(jù)以上實驗，你能算出有用功在總功中占的百分比嗎？
學生演算，答出計算過程和結(jié)果。
答：83.3％。
教師小結(jié)：機械效率：有用
6、功跟總功的比值叫機械效率
有用功總小于總功，所以機械效率總小于1
教師指出：表示機械效率的字母的讀音。機械效率用百分數(shù)表示，沒有單位。
問：某起重機的機械效率是70%，它表示什么意思？
答：使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是70%，也可以說有用功在總功中占有70%，另30％做的是額外功。
㈤.提高機械效率
指出采取減小額外功是提高機械效率的有效方法。
實驗表明：
1.使用機械不能省功。
2.提問：使用任何機械都不省功，為什么人們還要使用機械呢？
要求答出：可以省力，或省距離，或改變動力的方向，使用方便等好處。
三、布置作業(yè)
P17 1，2
教后記：
物理：北師大版九年級 探究——使用機械能省功嗎（教案）1
