第六節(jié)測滑輪組的機械效率盛家中學馬付恩一、教材分析本節(jié)選自第九章機械和功第六節(jié)。本章是課程標準中“能量”主題的基本內(nèi)容，本章學習的基本概念為后續(xù)章節(jié)理解更多的能量形式以及能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移等知識起到承上啟下的作用。本節(jié)側(cè)重于讓學生練習組裝滑輪組和測量滑輪組的機械效率，通過測定滑輪組的機械效率，加深對機械效率的理解，進一步了解影響滑輪組機械效率大小的主要因素，找出提高機械效率的方法，認識提高機械效率的實際意義，增強合理改進機械、提高效率的意識，增強將科學服務于人類的責任感。本節(jié)是本章的最后一節(jié)，學生在上一節(jié)已經(jīng)學習了機械效率，但從組裝滑輪組到測出機械效率的各個量，要進行的活動和記錄的數(shù)據(jù)都較多，因此教師應以問題引導的形式突破實驗操作的難點和要點，在引導過程中使學生的思維有序化，學生體會設計實驗的基本方法。二、教學目標1.通過測定滑輪組的機械效率，體會測量性實驗的設計思路。2.通過對實驗數(shù)據(jù)的分析與處理，學會測滑輪組的機械效率，了解影響機械效率的有關(guān)因素，認識提高滑輪組機械效率的方法和意義。3.通過實驗活動中組裝滑輪組以及分工測量的活動，認識到交流與合作的重要性。三、教學重點和難點教學重點：本節(jié)課的重點是測滑輪組的機械效率，在此基礎上進一步探究影響滑輪組機械效率的因素。因本實驗需要測量的物理量較多，為使學生順利完成實驗，可以把實驗操作中的注意事項歸納成幾個問題，讓學生在討論中明確實驗目的、實驗步驟以及實驗注意事項，為學生的動手操作提供充足的時間。根據(jù)學生的實際情況，若學生的動手能力欠佳，可以采取分組的形式，每組只完成一種滑輪組的實驗，減少由于裝配滑輪組所用的時間，最后通過交流共享數(shù)據(jù)來完成對影響滑輪組機械效率的認識。教學難點：體會測量性實驗的設計思路。測量性實驗的設計思路可以引導學生按照這個思路分析：明確實驗原理，依據(jù)實驗原理分析需要計算和測量哪些物理量，從而確定所需的測量工具，為了達到測量目的，分析該怎樣組裝實驗器材。四、教學過程（一）.教學引入上一節(jié)課我們學習了機械效率，今天我們測滑輪組的機械效率。（二）.“知識點”教學實驗原理（1）測出滑輪組的機械效率；（2）影響滑輪組機械效率的因素。實驗原理機械效率的表達式：，為得出滑輪組的機械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測出哪些物理量？得到實驗原理。需要哪些測量工具？實驗儀器根據(jù)實驗原理中不同物理量選擇不同測量工具，G、F用彈簧測力計測量，h、s用刻度尺測量。實驗設計問題引導：（1）為避免測力計的自重對實驗產(chǎn)生的影響，彈簧測力計如何使用？若用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，怎樣組裝？彈簧測力計豎直向上拉動，所以用一個定滑輪和一個動滑輪按照如圖所示組裝滑輪組。（2）怎樣提升滑輪組，彈簧測力計的讀數(shù)才準確？彈簧測力計要豎直向上勻速拉動滑輪組。（3）用彈簧測力計測拉力讀數(shù)時，彈簧測力計應在向上的勻速運動中，還是靜止狀態(tài)？（2）（3）兩個問題引導學生注意實驗操作過程的注意事項。（4）如何測量鉤碼上升的高度h？細繩自由端通過的距離s？先把鉤碼（的上沿或下沿）放到刻度尺某一整數(shù)刻度處,讀出重物的初位置，同時用色筆在細繩的適當位置做標記，讀出繩端的初位置，向上拉動彈簧測力計后，再讀出重物的末位置和繩端的末位置，重物兩次位置差即為鉤碼上升的高度，細繩兩次位置差為繩端移動的距離。以問題引導的形式讓學生厘清實驗中的注意事項。實驗步驟（1）將彈簧測力計調(diào)零，用彈簧測力計測出鉤碼所受重力G并記錄在數(shù)據(jù)表格中。（2）如圖甲所示組裝實驗器材，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。用彈簧測力計測出F，用刻度尺分別測出s、h。并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。（3）更換不同的鉤碼，用同一滑輪組提升，將測量數(shù)據(jù)G、F、s、h記錄到數(shù)據(jù)表格中。（4）利用公式計算滑輪組的機械效率η，并將η值記錄在表格中。為探究影響滑輪組機械效率的因素，在第（3）步中用不同的滑輪組提升同一鉤碼，將測量數(shù)據(jù)G、F、s、h記錄到數(shù)據(jù)表格中?；喗M種類G/NF/Nh/ms/mη實驗數(shù)據(jù)表格實驗結(jié)論（1）用同一滑輪組提升不同的重物，重物越重，機械效率越高。（2）用不同的滑輪組提升同一重物，機械效率一般不同。（三）.課堂小結(jié)測滑輪組的機械效率：（1）實驗目的（2）實驗原理（3）實驗儀器（4）實驗設計（5）實驗步驟（6）實驗數(shù)據(jù)表格（7）實驗結(jié)論影響滑輪組機械效率的因素：（1）用同一滑輪組提升不同的重物，重物越重，機械效率越高。（2）用不同的滑輪組提升同一重物，機械效率一般不同。（四）.小練習（1）圖1甲是小欣測動滑輪機械效率的示意圖。他用彈簧測力計拉動繩子自由端，將質(zhì)圖101N2345012345甲乙ABA＇B＇01N2345圖101N2345012345甲乙ABA＇B＇01N2345012345=1\*GB3①彈簧測力計的示數(shù)是N；=2\*GB3②鉤碼上升的距離是cm；=3\*GB3③拉力F做的功是J；=4\*GB3④動滑輪的機械效率為________。（2）實驗臺上有組裝好的實驗裝置，如圖2所示。另外還有質(zhì)量均為50g的鉤碼一盒（十個）、質(zhì)量不同的滑輪三個（圖中未畫出）。小麗用上述實驗裝置和器材進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如表一、表二所示。圖2圖201N2345012345序號序號動滑輪重G動/N鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η/%10.10.50.20.340.473.520.110.20.60.483.330.120.21.10.490.9序號動滑輪重序號動滑輪重G動/N鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η/%10.120.21.10.490.920.1520.21.150.48730.220.21.20.483.3=1\*GB3①分析表一中數(shù)據(jù)，小麗認為：對于同一動滑輪，所提升的鉤碼越重，機械效率越。=2\*GB3②分析表二中數(shù)據(jù)，你的結(jié)論是：提升相同鉤碼時，。=3\*GB3③分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)≠，排除測量因素的影響，主要原因之一是：。（3）實驗桌上有帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計。請選用上述實驗器材證明：動滑輪的機械效率與動滑輪所受重力有關(guān)。=1\*GB3①寫出實驗步驟；=2\*GB3②畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。五、教學反思本實驗從知識