第3節(jié)滑輪組機(jī)械效率教學(xué)目標(biāo)eq\x(物理觀念)1．知道有用功、額外功、總功及三者之間的關(guān)系。2．了解機(jī)械效率，能利用機(jī)械效率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。3．知道滑輪組機(jī)械效率的高低與物體重力的大小有關(guān)，知道提高機(jī)械效率的方法。eq\x(科學(xué)思維)1．類(lèi)比數(shù)學(xué)中的效率概念，推理得出機(jī)械效率的公式。2．類(lèi)比滑輪組的機(jī)械效率，推理歸納其他簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率計(jì)算。3．通過(guò)機(jī)械效率知識(shí)批判社會(huì)上關(guān)于機(jī)械省功的不當(dāng)言論、虛假產(chǎn)品，培養(yǎng)質(zhì)疑創(chuàng)新能力。eq\x(科學(xué)探究)1．通過(guò)探究動(dòng)滑輪是否省功，初步認(rèn)識(shí)機(jī)械效率。2．通過(guò)探究滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案的能力。eq\x(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)1．在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行充分的交流與合作，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是、尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。2．在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的同時(shí)，體會(huì)成功的喜悅，激發(fā)探索科學(xué)的求知欲。3．關(guān)注生產(chǎn)、生活中的各種機(jī)械的機(jī)械效率，具有用機(jī)械效率來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)械的意識(shí)。eq\x(教學(xué)重點(diǎn))1．在實(shí)例中對(duì)有用功、額外功、總功的確定，對(duì)影響機(jī)械效率的因素的理解。2．探究滑輪組的機(jī)械效率。eq\x(教學(xué)難點(diǎn))1．理解機(jī)械效率。2．分析得出提高滑輪組機(jī)械效率的方法。eq\x(教具準(zhǔn)備)刻度尺、鉤碼、彈簧秤、滑輪組兩個(gè)、鐵架臺(tái)、長(zhǎng)約2m的細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)等。教學(xué)過(guò)程一、情景引入小明家最近買(mǎi)了一套新房，家在三樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運(yùn)到三樓。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)需要，選擇機(jī)械幫助小明家解決這個(gè)問(wèn)題，看看哪個(gè)小組的辦法最好？如圖所示的三種方法可供參考：第1種是人直接提著沙子上樓；第2種是把沙子放進(jìn)桶里，人通過(guò)動(dòng)滑輪把沙子拉上樓；第3種是把沙子放進(jìn)質(zhì)量較小的袋子里，人通過(guò)動(dòng)滑輪把沙子拉上樓。請(qǐng)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解，提出各種方案。并對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行討論，比較優(yōu)缺點(diǎn)。二、新課教學(xué)探究點(diǎn)一：有用功、額外功和總功結(jié)合用動(dòng)滑輪提升沙子，請(qǐng)同學(xué)們觀看提沙子過(guò)程的視頻。思考：(1)在把沙子從一樓運(yùn)上三樓的過(guò)程中，每種方法中各對(duì)哪些物體做了功？(2)無(wú)論他采取哪種方法都必須做的功是他對(duì)什么做的功？(3)在幾種不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分別是什么？板書(shū)：一般來(lái)說(shuō)，必須要做的功為有用功，克服機(jī)械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功為額外功，有用功和額外功之和為總功。指出：前面實(shí)驗(yàn)中，第三種方法最好，因?yàn)榈谌N方法做的額外功最少，總功最少。探究點(diǎn)二：機(jī)械效率工作中，我們總是希望額外功越少越好，也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學(xué)中，用機(jī)械效率表示有用功在總功中所占的比例。機(jī)械效率＝eq\f(有用功,總功)×100%計(jì)算公式：η＝eq\f(W有用,W總)×100%注意：對(duì)于實(shí)際機(jī)械，由于總是有額外功存在，一定有η＜1。組織學(xué)生討論：(1)機(jī)械效率有單位嗎？(2)為什么機(jī)械效率沒(méi)有大于1的？(3)用小數(shù)和百分?jǐn)?shù)來(lái)表示機(jī)械效率，你認(rèn)為哪種表達(dá)更好？學(xué)生經(jīng)過(guò)討論回答：機(jī)械效率沒(méi)有單位，總小于1，用百分?jǐn)?shù)表示更好。多媒體展示例題：利用如圖所示的滑輪組，在F＝80N的拉力作用下，將一個(gè)重為180N的物體勻速提高1m，繩重、摩擦不計(jì)。求：總功、有用功、額外功和滑輪組的機(jī)械效率。(1)組織學(xué)生分析、討論、計(jì)算；(2)展示學(xué)生解題過(guò)程；(3)總結(jié)、評(píng)價(jià)。探究點(diǎn)：測(cè)量機(jī)械效率1．如何測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率：(1)實(shí)驗(yàn)原理：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%(2)器材：刻度尺、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)、甲、乙兩個(gè)滑輪組、長(zhǎng)約2m的細(xì)繩。(3)步驟：①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼所受的重力G并填入表格。②分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置。③緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測(cè)出鉤碼上升的高度h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s，將這三個(gè)量填入表格。④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)次數(shù)G/Nh/mW有/JF/Ns/mW總/Jη1234(4)結(jié)論：①動(dòng)滑輪重一定，物重越大，機(jī)械效率越高。②物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。討論：如何提高滑輪組的機(jī)械效率？學(xué)生討論后得出：提高滑輪組的機(jī)械效率的主要方法有：盡可能地增加物重；減小動(dòng)滑輪重；減輕繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦。三、板書(shū)設(shè)計(jì)第3節(jié)機(jī)械效率1．有用功、額外功、總功：(1)有用功：為達(dá)到目的必須要做的功(2)額外功：我們不需要但是又不得不