小學探究教案
發(fā)表時間:2020-10-27探究斜面的機械效率學案。
探究斜面的機械效率學案
【學習目標】:
1.知道有用功、額外功、總功
2.理解機械效率,會計算機械效率
3.根據(jù)生活事例認識物理知識,并運用物理知識解決實際問題
4.探究:斜面的機械效率,學習根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析、歸納簡單的科學規(guī)律
【快樂自學】
1.工人師傅將貨物沿斜面推上汽車,其目的是為了貨物,同時又能省.苦斜面長度為S,高度為h,平行于斜面的推力為F,被提升的貨物重力為G,將貨物推上斜面所做的有用功W有=
總功W總=
2.假如用斜面推貨物如下圖,請計算有用功、總功、斜面的機械效率各是多少?
【合作探究】
探究斜面的機械效率
1.要測定斜面的機械效率,實驗中我們需要測量的物理量有、
、、
則斜面的機械效率=(用測量的量表示)
2.請同學做實驗:實驗前猜想“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關系?”如果有關系會是怎樣的關系?
3.實驗時要注意些什么?
4.實驗:探究斜面的機械效率
針對這個問題,做斜面上勻速拉動物塊的探究實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)如下:
實驗次數(shù)斜面的
傾斜程度物體重
G/N物體上升高度h/m沿斜面拉力
F/N物體移動距離S/m有用功
W有/J總功
W總/J機械效率η
1較緩
2較陡
3最陡
⑴.根據(jù)表中數(shù)據(jù),可求出第一次實驗的有用功為__________焦,總功為__________焦,機械效率是_____________;
⑵.通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析,你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關系是:斜面越陡,越_________________;
⑶通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析,你對斜面機械效率的問題可獲得的初步結論是:_______________。
5.討論:斜面機械效率除了與傾斜程度有關外,與斜面的光滑程度有關嗎?為什么?
【交流展示】
【達標檢測】
1.在探究斜面的機械效率的第一次實驗中,額外功是,因為在斜面上勻速拉動物塊時,額外功是克服摩擦阻力所做的功,根據(jù)W額外=fS,可求出物體與斜面間的滑動摩擦力是.
2.某人用如圖所示的滑輪組(不計摩擦)提升800N的重物,所用拉力F為200N,
求(1)滑輪組的機械效率(2)動滑輪重?
3.小明用100N的力沿豎直方向?qū)⒏軛U的一端拉下2m,杠桿的另一端將320N的重物提高了0.5m,他做的有用功是,總功是,杠桿的機械效率是
4、如圖所示,物體A重200N,在水平拉力作用下以0.2m/s的速度勻速前進1分鐘.若物體A在前進過程中受到的摩擦阻力為50N,滑輪組的機械效率為80%,求拉力F的大?。ㄟx做)
擴展閱讀
機械效率學案
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12-3機械效率
教學目標
1、知道知道有用功、額外功、總功;2、理解機械效率,會計算簡單的機械效率;3、通過探究,知道使用任何機械都不省功;4、會測滑輪組的機械效率;5、在探究過程中培養(yǎng)合作意識。
學習重難點:1、機械效率;2、測滑輪組的機械效率。
教學方法:探究法、討論法、練習法
教具:滑輪組,鉤碼,細線,彈簧測力計
學習過程:
一、探究:使用動滑輪是否省功
物體的重力G/m物體上升高度h/m直接舉高物體所做的功W/J彈簧測力計讀出拉力F/N彈簧測力計移動的距離s/m拉力所做的功W/J
結論:____________________________________________________。
討論:為什么用動滑輪需要做更多的功?
二、幾個概念
1、有用功(W有用):_____________________________________。
舉例:提升重物時對重物做的功就是有用功,W有用=G物h。
2、額外功(W額外):_____________________________________。
舉例:提升重物時對對滑輪做的功就是額外功,W額外=G動h;對繩子做的功,克服滑輪內(nèi)摩擦做的功。
3、總功(W總):_____________________________________。
舉例:拉繩子的力所做的功,W總=Fs。
討論:用桶從井中提水的時候,對做的功是有用功,對做的功是額外功。
如果桶掉進井里,從井里撈桶時,撈上來的桶帶有一些水,這時對桶做的功是功,對水做的功是功。
三、機械效率
1、定義:_______________________________。
2、公式:________________。
a、使用機械時,不可避免地做______功,所以有用功總是______總功,因此機械效率總______1;
b、機械效率沒有單位。
c、機械效率越高,機械性能越好,表示有用功占總功的比例越______,或額外功占總功的比例越______。
3、想一想:某起重機的機械效率是70%,它表示什么意思?
4、試一試:一個工人用如圖所示的滑輪組提升2000N的貨物,所用拉力為600N,物體上升了2m,不計繩重和摩擦,求:(1)有用功;(2)總功;(3)額外功;(4)機械效率。
四、完成教材87頁實驗:測滑輪組的機械效率
特別提示:提高物體時,一定要勻速豎直拉動彈簧測力計。
五、提高機械效率
例1、用一個重為100N的動滑輪提起一個重為500N的物體,不計摩擦,這時的拉力為_______N,動滑輪的機械效率為_______;若用這個動滑輪提升重為1000N的物體,拉力為_______N,動滑輪的機械效率為__________。
例2、提高機械效率的基本途徑
由η===可知,增加___________,減少_______________可提高機械效率。
討論:怎樣提高滑輪組的機械效率?
六、我能行:
1、一臺起重機將重3600N的貨物提高4m,起重機做的有用功是_______J,如果額外功是9600J,總功是_______J,機械效率是______。
2、機械效率越高,則()
A.所做的有用功越多B.所做的額外功越少
C.功率越大D.以上都不正確
3、在斜面上拉一個重4.5N的物體到高處,沿斜面向上的拉力為1.8N,斜面長1.2m、高3m。這個斜面的機械效率為多少?
4.用動滑輪把重40N的物體勻速提高20m,所用的拉力是25N,則拉力移動的距離是多少?動滑輪的機械效率是多少?
5.某人用如圖所示的滑輪組將重3000N的物體提高6m,所用的拉力是1250N,則繩子自由端移動的距離是多少?此滑輪組的機械效率是多少?
6.用動力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的貨物抬高20cm,手向下壓杠桿的力是250N,手下降的高度是多少cm?這個杠桿的機械效率是多少?
7.如圖,不計繩重和各處摩擦。把重為120N的物體勻速提高3m,所用的拉力為100N,所用的時間為10S,求:
(1)有用功為多少?總功為多少?機械效率為多少?
(2)拉力做功的功率為多少?
(3)若勻速提升另一個重為160N的重物,拉力為多大?
機械效率
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11.5機械效率
【教學目標】
1.明確機械效率是描述做功效率的物理量。250g)在三種情況中均被提高1米,各種情況機械做的有用功均為_____,由此可判斷出_______圖的機械效率最大。(g取10N/Kg)
【課堂反饋】(見學生活動單)【作業(yè)布置】(見學生活動單)
【教學反思】
《機械效率》導學案
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《機械效率》導學案
(一)、知識儲備點
1、了解什么是有用功、額外功和總功。
2、知道并理解什么是機械效率。
(二)、預習自我檢測
1、必須要做的功叫______;
并非我們需要但又不得不做的功叫______;
_______加_______是總共做的功,叫總功。
2、用如圖所示的滑輪組提升重為600牛的重物,動滑輪重20牛,則拉力要多大?(摩擦及繩的重力不計)要使重物上升2米,繩子自由端需拉過幾米?拉力所做的功是多少焦?提升重物所做的功是多少焦?提升動滑輪所做的功是多少焦?直接把物體提高2米,要做多少功?
上題中進一步分析:哪是有用功________________;額外功______________;總功_________________________。
3、_____________________________叫機械效率。
有用功總是______總功,所以機械效率總是______1。(填“大于”、“等于”或“小于”)
(三)預習隨筆:寫下你的困惑和問題
課內(nèi)探究學案
學習目標:
(1)知道有用功、額外功、總功的含義,指出它們之間的關系.
(2)能結合實例認識什么是有用功、額外功、總功.
(3)理解機械效率的概念,知道機械效率小于1及沒有單位的原因.
(4)會利用公式η=W有/W總進行有關計算.
(5)知道利用斜面拉物體時,有用功與總功的計算方法,會計算斜面的機械效率。
(6)會測定斜面的機械效率,并會運用控制變量法的實驗方法進行探究實驗。
教學重點與難點:
重點:能結合實例認識什么是有用功、額外功和總功;理解機械效率的概念,會利用公式η=W有/W總進行有關計算.
難點:會分析影響機械效率大小的因素,指出提高機械效率的方法.
教學過程:
一、閱讀“想想議議”,根據(jù)圖15.2-1和1-3段找出哪是“有用功、額外功和總功”?
1、交流討論:額外功產(chǎn)生的原因有哪些呢?
2、練一練:
用定滑輪提升重為200N的物體,所用拉力為220N,當物體升高到2m時,求定滑輪的有用功、總功和額外功
二.機械效率
1.自學“機械效率”部分并完成填空
(1)______跟_______的比值叫機械效率;公式是_______.
(2)______總是小于總功,所以機械效率總是小于____;
(3)機械效率通常用_______表示.
(4)起重機的機械效率為______,滑輪組的機械效率_______,抽水機的機械效率________.
2、思考回答:機械效率有沒有可能大于100%?
3、繼續(xù)練:
用定滑輪提升重為200N的物體,所用拉力為220N,當物體升高到2m時,求定滑輪的機械效率。
4、思考交流:根據(jù)η=W有用/W總=W有用/(W有用+W額外)判斷機械效率的大小可能與哪些因素有關?怎樣提高機械效率?
三、實驗探究:斜面的機械效率
1、利用斜面做功,目的是把物體抬到一定高度。我們不把它豎起提升,而是沿著斜面把它拉上去,這是為了省力。
演示實驗:沿斜面拉物體,
注意觀察并思考:怎樣計算有用功?怎樣計算總功?實驗中需要測量哪幾個物理量?
猜想并交流討論:斜面的機械效率與哪些因素有關?
2、想一想;當一個物理量與幾個因素有關,我們用什么方法來進行探究?
3、探究實驗:
(1)在探究斜面機械效率與斜面傾斜程度的關系時,應控制斜面的_______和_______一定,改變斜面的傾斜程度。
(2)在探究斜面機械效率與斜面粗糙程度的關系時,應控制斜面的_______和_______一定,改變斜面的粗糙程度。分別在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。
(3)在探究斜面機械效率與物體重力的關系時,應控制斜面的_______和_______一定,改變物體的重力,分別用較輕、較重、最重的物體做三次。
(4)各小組的同學只能就其中一個你們比較感興趣的問題來進行探究,把你們的設計方案寫下來,設計出實驗表格。
(溫馨提示:a實驗不要用小車;b選用的木塊要重一些;c木板的摩擦要大一些;d拉動中要盡量勻速;e彈簧測力計的讀數(shù)要仔細準確。這樣實驗的成功率就較高。)
(5)進行實驗并填寫表格:
得出結論_________________________________________________________
四、你有哪些收獲:
知識檢測
1、使用簡單機械可能會省,也可能會省,但一定不會省,反而會費功。
2、提高機械效率的方法:
a.
b.
c.
3、下面有關機械效率的說法中錯誤的是()
A任何機械的機械效率總是小于1;
B使用任何機械總功都大于有用功;
C使用機械提升重物時,總功越大,機械效率越底;
D使用同一機械提升不同的重物時,機械效率會發(fā)生變化。
4、機械效率越高,即表示()
A做的功越多;B做功本領大;C越省力;D有用功與總功比值越大。
5、用指定的滑輪組提升重物時(不考慮摩擦),下述辦法中能夠提高滑輪組機械效率的是()
A改變繩子的繞法;B增加重物的提升高度;
C減少提升重物的質(zhì)量;D增加提升重物的質(zhì)量。
4、有四只滑輪,A、B兩同學想把100牛的物件抬高20米,他們分別組裝了如圖1和2所示的滑輪組,已知一只滑輪重10牛,問:他們使用滑輪組時,各自省了多少力?各自又做了多少額外功?(不計摩擦)
圖1圖2:
課后延伸學案
學習目標:
(1)能結合實例會計算有用功、額外功、總功.
(3)理解機械效率,會應用所學知識解決有關機械效率的問題;
(4)會利用公式η=W有/W總進行有關計算.
(5)知道利用斜面拉物體時,有用功與總功的計算方法,會計算斜面的機械效率。
一、填空題
1.使用滑輪組提起20N的重物,使它上升0.4m,拉力為8N,拉力的作用點上升了1.2m,拉力對滑輪所做的功為____J,這個功叫____功?;喛朔矬w重力所做的功為____J,這個功叫____功。用來克服滑輪重力和摩擦力所做的功是____J,這個功叫____功,這個滑輪組的機械效率是____。
2.斜面長5m,高1.5m,把重為800N的物體勻速推向斜面頂端。若斜面是光滑的,則推力為____N,如果斜面不光滑,所用推力為300N,則斜面的機械效率為____。
二、選擇題
l.關于機械效率,下列說法中正確的是()
A、做功越多機械效率越高;
B、有用功與總功的比值越大,機械效率越?。?br>
C.實際生產(chǎn)中.使用機械比不使用機械做功的效率高;
D.使用機械做功時,如不考慮機械本身重力及所引起的摩擦,那么,機械的效率是百分之百
2.某機器的機械效率的大小,正確的可能是()
A.0.07%;B.82%;C.100%;D.120%
3.某人用手將一物體豎直舉高3米和用機械效率為80%的斜面將它升高3米,比較這兩種情況下人所做的功()
A.用斜面使物體上升做的功多;B.用手豎直舉高物體做的功多;
C.兩種情況做的功一樣多;D.無法比較;
4.使用機械效率高的機械,一定()
A.省距離;B.省時間;C.省力;D.省功
6、已知甲機器的機械效率是65%,乙機器的機械效率是80%,那么下列說法中正確的是()
A.甲機器一定比乙機器省力;B.甲機器一定比乙機器省距離;
C.甲機器做的有用功一定比乙機器多;D.以上說法都不對
三、是非題
1.額外功與總功的比值越大,機械效率越小。()
2.機械效率大的機械一定既省力又省功。()
3.機械效率越高,則機械做的有用功越多。()
4.機械做的總功越少,機械效率也越低。()
5.在總功相同時,機械效率高的機械,有用功就越多。()
6.機械效率是有用功和額外功的總和。()
四、計算題
有一斜面長L=8米,高h=2米,把質(zhì)量m=200千克的物體沿斜面拉到頂端。若受到阻力是物重的0.1倍,求斜面的機械效率。