北师大版物理八年级下册 9.6《测滑轮组的机械效率》学案2
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测滑轮组的机械效率1.进一步练习组装滑轮组.2.测量滑轮组的机械效率.3.探究影响滑轮组机械效率的因素. 【重点难点】重点:测量滑轮组的机械效率.难点:分析总结影响滑轮组机械效率的因素.【新课导入】导入1:复习导入我们上节课学习了机械效率,知道机械效率等于有用功与总功的比值即η=W 有用W 总,那么如果测出使用机械时的有用功和总功,便可以利用公式求出其机械效率.这节课我们就用这种方法测滑轮组的机械效率. 导入2:提问导入问题:(1)什么是有用功?如何计算? (2)什么是额外功?(3)什么是总功?怎样计算?(4)什么是机械效率?怎样求机械效率?教师引导:如果测出使用机械时的有用功和总功,便可以利用公式求出其机械效率.这节课我们就用这种方法测滑轮组的机械效率.【课堂探究】探究:测滑轮组的机械效率1.观察图941,分组按甲图组装滑轮组,思考并回答下列问题. (1)该滑轮组有几段绳子承担着重物? 3段 .(2)怎样用弹簧测力计测量拉力和滑轮对钩码的力?组装好滑轮组后,使弹簧测力计缓慢匀速上升,弹簧测力计的示数就等于拉力的大小;滑轮对钩码的力等于钩码的重力 .(3)怎样测量绳子自由端被提升的距离s 和重物上升的距离h?若确实没有合适的刻度尺,该实验能否进行? 先从刻度尺上读出绳端(或重物)的初位置并记录,停止用力物体停下来后,再读出绳端(或重物)的末位置并记录,两次记录之差即为绳子自由端(或重物)被提升的距离s(或h) . 使用该滑轮组提升物体时,有3段绳子承担着重物,s=3h,则η=W 有用W 总=GℎFs =G3F.即不测绳子自由端被提升的距离s 和重物上升的距离h 也可以完成实验 . (4)在提升钩码的过程中应该注意什么?匀着用力,使钩码匀速缓慢上升 .(5)要用不同质量的钩码多做几次实验,为什么?总结规律,探究滑轮组的机械效率与所提物体重力的关系 . 2.进行实验,并把相关实验数据填入下面表格滑轮组甲的机械效率次数123内容重物所受的重力/N重物的初位置/m重物的末位置/m重物上升的距离/m滑轮组做的有用功/J拉力/N绳端的初位置/m绳端的末位置/m绳端移动的距离/m总功/J机械效率3.根据实验数据,进行计算,求出滑轮组做的有用功、总功和机械效率,并填入表格中.4.分组按丙图组装滑轮组.5.进行实验,并把相关实验数据填入下面表格滑轮组丙的机械效率次数123内容重物所受的重力/N重物的初位置/m重物的末位置/m重物上升的距离/m滑轮组做的有用功/J拉力/N绳端的初位置/m绳端的末位置/m绳端移动的距离/m总功/J机械效率6.根据实验数据,进行计算,求出滑轮组做的有用功、总功和机械效率,并填入表格中.7.交流讨论各实验小组汇报实验结果,交流实验心得并讨论,回答下列问题.(1)同一滑轮组挂不同质量的钩码时,机械效率相同吗?不相同,所挂物体的质量越大,机械效率越高.(2)不同的滑轮组挂相同质量的钩码时,机械效率是否相同?为什么?不相同,因为不同的滑轮组,动滑轮的个数和重力都不相同,在提升物体做相同有用功的时候,对动滑轮做的额外功就会不同,则总功也不同,机械效率就不同.(3)影响滑轮组机械效率的因素有哪些?动滑轮重和被提物体的重力.(4)要提高滑轮组的机械效率有哪些方法?减轻动滑轮的重力,适当增大被提物体的重力.尽量减小绳与轮之间的摩擦.六、测滑轮组的机械效率1.分组按甲图组装滑轮组.2.进行实验,并把相关实验数据填入相应表格.3.根据实验数据,进行计算,求出滑轮组做的有用功、总功和机械效率,并填入表格中.4.分组按丙图组装滑轮组.5.进行实验,并把相关实验数据填入相应表格.6.根据实验数据,进行计算,求出滑轮组做的有用功、总功和机械效率,并填入表格中.7.交流讨论.8.影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮重和被提物体的重力.1.某实验小组利用如图所示的装置测量滑轮组机械效率,钩码总重6 N.(1)实验时要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,由图中可知拉力大小为N,将弹簧测力计向上移动15 cm,则钩码上升的高度为 5 cm,该滑轮组的机械效率为% .(2)取下2个钩码,再做实验,此时滑轮组的机械效率将减小(选填“增大”“减小”或“不变”).2.某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率,记录数据如下表:实验序号钩码重/N钩码上升的高度/m绳端的拉力/N绳端移动的距离/m机械效率/%①4②6——(1)实验时,应匀速竖直拉动弹簧测力计;(2)第②次实验中,拉力做的总功是J,滑轮组做的有用功是J,滑轮组的机械效率η= % (结果保留一位小数).(3)由记录数据分析,两次机械效率不同的主要原因是所提物体的重力不相等.3.小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度,如图所示.他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙,则F甲< F乙;所做的有用功分别为W甲和W乙,机械效率分别为η甲和η乙,则W甲< W乙,η甲< η乙.(均选填“>”“=”或“<”)4.菏泽市政府投入巨资,实施景观改造.施工中,一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到10 m高处,沙重90 N,所用的拉力是100 N.求:(1)有用功是多少;(2)总功是多少?(3)定滑轮的机械效率是多大.答案:(1)900 J (2)1 000 J (3)90%。
课题12.3机械效率教学目标。
1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
2.明确机械效率是描述做功效率的物理量。
能利用机械效率的公式实行简单的计算。
3.能设计实验,测定某种简单机械的机械效率教学重难点重点:机械效率的概念和相关计算。
难点:测量滑轮组的机械效率。
教具准备多媒体设备、实物投影仪、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。
教学过程我的修改一.引入新课小明家最近买了一处新楼房,家在三楼。
想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到三楼。
请同学们根据需要,选择器械协助小明家解决这个问题,看看哪个小组选的办法最好?如图1所示的三种方法供参考:第1种是人直接提着沙子上楼;第2种是把沙子放进桶里,人通过动滑轮把沙子拉上楼;第3种是把沙子放进质量较小的袋子里,人通过动滑轮把沙子拉上楼。
一、有用功和额外功结合用动滑轮提升沙子,请同学们观看提沙子过程的视频。
思考:1.在把沙子从一楼运上三楼的过程中,每种方法中各对哪些物体做了功?2.无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功?3.在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么?板书:一般来说,机械对外所做的功为有用功,机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功,动力对机械所做的功为总功。
总功等于有用功与额外功之和。
指出:前面实验中,第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少,总功最少。
讨论:不使用机械直接提升物体做的功,与使用机械提升物体做的功一样吗?(手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗?)怎样探究这个问题?1.设计实验方案:用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮,沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。
2.为了探究上述问题需要测量的物理量是:手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。
3.改变钩码的数量,重复上述测量。
4.设计表格,将实验数据填入表中。
次数手的拉力F/N手移动距离s/m 钩码重G/N 钩码上升1235.分析实验数据:(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等?(2)哪一个做的功多一些?(3)你认为产生这个现象的原因是什么?.二、机械效率工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。
9.6实验:测滑轮组的机械效率一、教具学生分组实验器材:刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台,一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,长约2米的细绳.二、教学过程1.提问:在学生预习测滑轮组的机械效率的基础上,组织学生回答问题.(1)本次实验的名称和目的;(2)为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?每个量怎样测量?2.做好实验的几点说明.(1)钩码的重由钩码的质量用G=m·g算出.(2)匀速拉动弹簧秤使钩码G升高.注意“匀速拉动”.测课本图14—10(甲)和(乙)两图中的拉力时,拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出.(3)钩码上升的高度(h),可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出.(4)细绳自由端通过的距离(s)的测定,教师边演示边讲解,可事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处用色笔在细绳上做个记号,再拉弹簧秤,用滑轮组提升重物.用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量细绳色点到与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,就是细绳自由端通过的距离(s).(5)实验要严肃认真参照课本实验按要求去做.要实事求是地记录所测得的数据,将数据记录在课本上的表格中.不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数据和结果.(6)实验完毕,要整理好仪器,放回原处.3.学生实验,教师巡回指导,发现问题及时在全班讲解.4.学生实验完毕,由几组报告实验结果.组织讨论课本上的“想想议议”.(五)布置作业:写出测滑轮组的机械效率实验报告.实验报告的内容包括实验名称、实验目的、器材、步骤、记录有实验数据的表格、实验结果(参照课本实验内容).课后反思:在实验过程中让学生自己找到影响滑轮组机械效率的因素。
7.1 《力》【教材分析】力是生活中常见的一种物理现象,力学是初中物理的重点知识。
学好力的概念是今后学习力学知识的基础。
【学情分析】在日常生活中,学生对力已有许多感性认识,如何将感性认识转化为理性知识是本节教学的难点。
实验:测滑轮组的机械效率
一、教具
学生分组实验器材:刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台,一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,长约2米的细绳.
二、教学过程
1.提问:在学生预习测滑轮组的机械效率的基础上,组织学生回答问题.
(1)本次实验的名称和目的;
(2)为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?每个量怎样测量?[:学§科§网]
2.做好实验的几点说明.
(1)钩码的重由钩码的质量用G=m·g算出.
(2)匀速拉动弹簧秤使钩码G升高.注意“匀速拉动”.测课本图14—10(甲)和(乙)两图中的拉力时,拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出.[:]
(3)钩码上升的高度(h),可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出.(4)细绳自由端通过的距离(s)的测定,教师边演示边讲解,可事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处用色笔在细绳上做个记号,再拉弹簧秤,用滑轮组提升重物.用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量细绳色点到与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,就是细绳自由端通过的距离(s).(5)实验要严肃认真参照课本实验按要求去做.要实事求是地记录所测得的数据,将数据记录在课本上的表格中.不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数据和结果.[:]
(6)实验完毕,要整理好仪器,放回原处.
[:]
3.学生实验,教师巡回指导,发现问题及时在全班讲解.
4.学生实验完毕,由几组报告实验结果.组织讨论课本上的“想想议议”.
(五)布置作业:写出测滑轮组的机械效率实验报告.实验报告的内容包括实验名称、实验目的、器材、步骤、记录有实验数据的表格、实验结果(参照课本实验内容).。
《测滑轮组机械效率》学案
一、教学目标:
1.知识与技能:
)/n成立;
(1)通过实验认识到s=nh、什么条件下F=(G+G
动
(2)分析影响使用滑轮组提升重物时做了哪些额外功;
(3)通过实验研究测量滑轮组机械效率的方法。
2.过程与方法:
(1)在实验过程中,亲身体验滑轮组提升重物时S与H的关系、F与G的关系;
(2)在具体实例中,运用影响滑轮组机械效率的因素解决问题。
3.情感、态度和价值观:
(1)通过实验操作提高学习物理的兴趣;
(2)在合作交流中向同伴学习,在展示中获得学习的成就感。
二、教学重点:
利用滑轮组提升重物时,η=G/Fn成立的条件。
三、教学难点:
组装滑轮组、距离的测量、实验数据的分析。
四、学习方法:阅读教材、小组实验、交流展示
五、教学用具:
铁架台滑轮绳子钩码弹簧测力计刻度尺
、实验步骤:
按实验装置图组装器材;
用弹簧测力计测量______________
用弹簧测力计拉绳自由端提升重物,并读。
《测滑轮组的机械效率》教案教学目标1.通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识2.学会测滑轮组的机械效率3.了解与机械效率有关的因素4.通过参与用实验测滑轮组机械效率过程,培养学生的实验能力教学重难点教学重点:测滑轮组的机械效率。
教学难点:学会测滑轮组的机械效率,了解与机械效率有关的因素。
教学过程导入新课复习导入:提问:1.什么是有用功、额外功、总功?2.什么是机械效率?如何计算滑轮组的机械效率?推进新课组织学生预习本节实验。
引导学生学习设计实验的基本方法。
教师讲解:测量性实验的基本思路是:①确定实验原理。
②依据实验原理,分析需要求出和测出哪些物理量。
③确定需要什么测量工具。
④为了达到测量这些物理量的目的,分析应该怎样组装器材,在此过程中确定所需要的其他辅助性器材。
【实验原理】提问:1.本次实验的名称和目的是什么?2.本实验的实验原理是什么?3.为完成本实验,我们需要测出哪些量?分别用什么测量仪器?小组内讨论分析推导。
由机械效率的定义可知,η=W 有W 总,在用滑轮组提升钩码时,用弹簧测力计测出绳的拉力F ,用刻度尺测出钩码提升的高度h 和弹簧测力计移动的距离s ,分别算出有用功W =Gh ,以及总功W 总=Fs ,代入公式即可求出滑轮组的机械效率。
即η=Gh Fs 。
【实验装置和器材】在明确实验原理之后,进一步分析出需要测量的有G,h,F,s四个物理量,所以需要的测量工具是弹簧测力计和刻度尺。
其他的器材包括滑轮、细绳、铁架台、钩码。
实验装置如图所示。
【实验操作与思考】为了使学生的实验能顺利完成,教师提出问题让学生思考,学生讨论交流后师生共同总结出答案。
(1)怎样用弹簧测力计测量拉力和滑轮对钩码的力?答案:在实验中,弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。
在测量中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。
一定要在拉动中读数。
为了避免实验时顾此失彼,同一实验组的同学要分工合作。
而滑轮对钩码的力等于钩码的重力,所以实验开始先用弹簧测力计测出钩码的重力就可以确定滑轮对钩码的力。
测滑轮组的机械效率教学目标:知识与技能:1、通过实验认识到s=nh、什么条件下F=+G Gn动成立.2、分析影响使用滑轮组提升重物时的做了哪些额外功.3、通过实验研究测量滑轮组机械效率的方法.过程与方法:1、在实验过程中,亲身体验滑轮组提升重物时S与h的关系、拉力与物重的关系.2、在具体实例中,运用影响滑轮组机械效率的因素解决问题.情感态度与价值观:1、通过实验操作提高学习物理的兴趣.2、在合作交流中向同伴学习,在展示中获得学习的成就感.教学用具:滑轮组,铁架台,细线,弹簧测力计,刻度尺,学案教学重点:利用滑轮组提升重物时,机械效率η= F=+G Gn动成立的条件教学难点:运用η=GFn解题,“不计动滑轮重和摩擦”“绳重及摩擦不计”时F与G之间的关系.教学过程:复习旧知,引入新内容同学们学过功率机械效率后,老是感觉这里的题难做,从同学们平时所问问题当中,我发现有一些关键性的问题还没有理解,这一节,我们就要针对这些疑点专门进行一次学习.自主学习结合学案同学们把一些疑点问题先进行一些自我的考虑,并准备与大家一齐交流.班内交流,解决疑点问题1、s=nh2、在理想情况下[忽略动滑轮重、滑轮摩擦、绳重]时F=G n若不考虑动绳重和摩擦时F=+G Gn动3、在利用滑轮组提升重物时做了哪些额外功?①_______________________________②_______________________________③_______________________________4、利用滑轮组提升重物时,机械效率η= ______________5、试题中出现下列条件的含义1.“不计动滑轮重和摩擦” _____________________________2.“绳重及摩擦不计”_________________________________ 应用知识,巩固练习学会应用题中的条件解决实际问题.板书内容:s=nh在理想情况下[忽略动滑轮重、滑轮摩擦、绳重]时F=G n若不考虑动绳重和摩擦时F=+G Gn动3、在利用滑轮组提升重物时做了哪些额外功?①_______________________________②_______________________________③_______________________________4、利用滑轮组提升重物时,机械效率η= ______________________5、试题中出现下列条件的含义1.“不计动滑轮重和摩擦”______________________2.“绳重及摩擦不计”________________________。
八年级物理下册 9.6 测滑轮组的机械效率导学案(新版)北师大版9、6 测滑轮组的机械效率【学习目标】XXXXX:1、知道测量滑轮组机械效率的原理,正确选择器材并合理组装器材。
2、正确地进行操作实验并设计表格进行实验记录。
【学习重点、难点】XXXXX:重点:练习组装滑轮组和测量滑轮组的机械效率难点:正确地进行操作实验【学习过程】(一)【课前预习】明确实验的原理、所需器材与装置1、我们知道滑轮组的机械效率η= W有用 /W总,而W有=__,W总=__,那么测滑轮组的机械效率η=()/( )2、实验原理:η=Gh/Fs那么实验测量的有__、__、__、__四个物理量;为了测量力,需测量工具是__;为了测量距离,需用__;其它的器材包括:滑轮、__、__和__。
(二)【尝试练习】让一学生演示组装器材,并讨论交流:①为什么实验中一般不向下测拉力?应怎样才能使拉力向上?②组装滑轮组时,应怎样防止滑轮翻滚脱槽?(三)【课堂探究】探究一:明确实验操作应注意的问题老师照P78图9-30甲演示实验过程,请同学们认真观察并思考下列问题:问题1:怎样用弹簧测力计正确测量拉力?(竖直向上匀速运动的过程中)问题2:怎样知道提升钩码受到的重力?问题3:如何测量拉力将绳子提升的距离S和重物上升的距离h?问题4:照P78图9-30甲丙两个装置多做几组数据对比一下,你会发现影响滑轮组机械效率的因素有哪些?猜想一下?探究二:学生分组实验,并记录实验数据,交流讨论结果1、组织学生分组进行实验2、指导学生将实验数据记录在P79表9-6表9-7中(四)【展示交流】、各实验小组汇报实验结果,交流实验心得并讨论①同一滑轮组挂不同重力的钩码时,机械效率相同吗?物体上升越高,机械效率变化吗?②不同滑轮组都挂相同的钩码时,机械效率相同吗?③怎样提高机械效率?说一说你的方法?(五)【总结提升】(六)【拓展落实】1、用同一滑轮组提起不同的重物时,所测得的机械效率比较()A、相同B、重物越重所测机械效率越高C、重物越轻所测机械效率越高D、高低不能确定2、关于简单机械下列说法中正确的是()A、定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向B、使用滑轮组不仅省力而且省功C、做功越多的机械,其机械效率就越高D、功率越大的机械,做功就越快3、筷子是常用的餐具,根据最简单机械知识可知、使用筷子能()A、省力B、省距离C、省功D、提高效率4、工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物时,做功的()A、有用功减小,总功不变B、有用功增加,总功增加C、有用功减小,总功减小D、有用功不变,总功减小5、下列机械中,能省功的机械是()A、扳手B、天平C、剪刀D、以上三个均不省功6关于机械效率,下面说法正确的是()A、功率越大的机械,机械效率越高B、机械效率大小与功率大小有关C、机械效率越低的机械,做的功就越少D、由于有用功总小于总功,机械效率总小于17、用图中所示的滑轮做“测滑轮组的机械效率”实验,已知每个钩码的重量为100g、⑴ 要求用手拉弹簧测力计向上运动,在图中画出滑轮组绳的绕法⑵ 将钩码匀速提升20cm,弹簧测力计的示数为1N,在这个过程中,对钩码所做的功是__J,滑轮组的机械效率是__。
学习流程④
过
关
检
测
4.怎样提高滑轮组的机械效率?
5、对于已经组合好的滑轮组,测量其机械效率一定要用刻度尺吗?
课后巩固练习
1.下列关于机械效率的说法正确的是( )
A. 机械效率可以提高到100%
B.机械效率总小于1
C.功率大的机械,机械效率高
D.机械效率越高,有用功就越多
2.各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根据具体情况具体
分析。
具体分析图中三种做功情况(设滑轮规格相同),产生额外功最多的应是____图。
若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1m,各种情况机械做的有用功均为_____,由此可判断出_______图的机械效率最大。
(g取
10N/Kg)
3.如图所示,小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地
面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为ηl,用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则( )
⑤
拓展延伸A.W l=W2ηl=η2 B.W1=W2ηl<η2
C. W1<W2η1>η2 D.W1>W2ηl<η2
4.在“测定动滑轮机械效率”的实验中,用同一滑轮进行了两次实验,实验数据如下:
实验
次数
钩码
重G/N
钩码上
升的高
度h/cm
弹簧测
力计的
示数F/N
弹簧测力
计移动的
距离s/cm
1 2 10 1.5 20
2 5 5 3.0 10
(1)实验中应拉动弹簧测力计.
(2)第一次实验测得滑轮组的机械效率为;第二次实验时滑轮组的机械效率(选填“大于”、“小于”或“等于”)第一次实验时的机械效率.
(3)若不计摩擦,该动滑轮的重为________________。
1.一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组(不计摩擦和绳重),站在地上将400N重的货物经过10s匀速提高4m,所用的拉力是250N。
求:(1)画出该滑轮组绳子的绕法。
(2)这个工人做功的功率是多少?(3)此时滑轮组的机械效率是多少?(4)若把800N的重物提起,工人至少要用多大的拉力?
教
后
记。