五、探究——使用机械是否省功

探究--使用机械是否省功教学目标【知识与技能】〔1〕通过探究活动，知道使用任何机械都不省功。

〔2〕通过探究活动，理解机械效率。

【过程与方法】〔1〕经历探索使用机械能不能省功的实验过程，培养观察能力，体会实验研究方法。

〔2〕在实验探究过程中，培养同学们设计实验、收集实验数据、从实验中归纳科学规律的能力。

【情感态度价值观】〔1〕通过探究性物理学习活动，体验探究的乐趣。

〔2〕在实验探究过程中，培养尊重实验事实的科学态度。

教学重难点【教学重点】机械效率的概念与计算。

【教学难点】机械效率的概念与计算。

课前准备滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺、多媒体课件。

教学过程一、复习旧课1. 怎样比拟做功的快慢？其计算公式是什么？2. 功率的定义是什么？功率的单位是什么？学生答复：比拟做功快慢的方法：功相等时，用时间短的则做功快；时间相等时，做功多的则做功快。

功与时间之比叫做功率：P ＝W t，数值上等于单位时间内所做的功。

功率的国际单位是W ，常用单位有kW,1kW=1000W 。

二、激发学习动机我们学习了杠杆、滑轮、轮轴、滑轮组等简单机械，也学习了功的定义，请大家思考：直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？三、讲授新知识人们使用杠杆、轮轴、滑轮等机械都是为了到达一定的目的，在使用中，有的省力、有的可以改变力的方向、有的可以节省距离。

爱动脑筋的小明就想，能不能制造一种机械既省力、又省距离呢？也就是能省功的机械呢？问题：小明的问题能不能实现呢？讲授新课：功的原理①问题与猜测：让学生通过上面的思考提出自己的问题和猜测。

②制定方案引导学生设计实验，验证猜测。

在此实验过程中，根据自己需要设计表格，并记录实验数据。

注：学生设计实验：用弹簧测力计将钩码提升一定高度；用弹簧测力计并借助动滑轮将同样的钩码提升相同高度。

分析与结论：让学生对实验数据进行分析，比拟实用机械时做的功和不用机械时直接提升物体做的功是否相等。

五．探究―使用机械能省功吗？一、教具滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺．二、教学过程一、引入新课1．提问：功的原理是什么？2．演示（按图1装置）并提问．用图1的滑轮来提升重5N的物体，理论上在细绳端需要加多大的拉力？要求一名学生板演，（省一半力，应为2.5N）问：实际上Ｆ＝2.5Ｎ行不行，为什么？问：怎样能知道Ｆ实际是多大？（实验测量——实践是检查真理的唯一标准）（肯定实际上Ｆ>2.5Ｎ）问：实际使用动滑轮提升重物时，人所做的功与直接提升重物所做的功相比较，大小如何？这与功的原理是否矛盾？（不矛盾，功的原理说使用机械不省功）问：我们希望上述两个功越接近越好还是差距越大越好？（引入新课）二、进行新课1．有用功、额外功和总功（1）演示实验：用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高．从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s．以下边讲边板书：“实验数值G＝5N，h＝0.5m，F＝3N，s＝1m．弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：W２＝F·s＝3N×1m＝3J，直接用手提高重物同样的高度需要做的：W１＝G·h＝5N×0.5m＝2.5J”（2）提问：由实验可以看到W２＞W１，这是为什么？（3）总结并边讲边板书①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的．板书：“1．有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功”问：本实验中的有用功是多少？答：W有用＝G·h＝5N×0.5m＝2.5J．②本实验中，用来克服摩擦及把动滑轮和绳子提升做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功．使用任何实际机械做额外功是不可避免的．板书:“2．额外功（W额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功”③有用功加额外功是动力对机械总共做的功，叫总功．板书：“3．总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功”问：本实验中总功W总＝？W总＝F·s＝F·2h＝3N×1m＝3J．问：本实验中做的额外功是多少？答：W额外＝W总－W有用＝3J－2.5J＝0.5J．2．机械效率问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？学生演算，答出计算过程和结果．答：83.3％．教师小结并板书：“4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率”有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”教师指出：表示机械效率的字母的读音．机械效率一般用百分数表示，没有单位．问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功．3．提高机械效率的意义及方法举例．三、巩固练习例题：用图2所示滑轮组把重600N的货物匀速提高2m，所用的拉力是375N，求总功、有用功和这个滑轮组的机械效率．。