初二下學期物理教案

　　老師們通過制定一份教案設計，可以使教學方式有所提升。下面是小編收集整理關於以供大家參考學習。

　　設計：

　　教學目標

　　1.1 知識與技能：

　　o明確有用功、額外功、總功的概念

　　o知道機械效率的意義

　　o機械效率的公式及應用

　　o測滑輪組的機械效率

　　測斜面的機械效率

　　1.2過程與方法：

　　①通過師生互動，讓學生理解有用功、額外功、總功。理解功的計算公式，知道功的原理和概念。

　　②培養學生的觀察能力。

　　1.3 情感態度與價值觀：

　　①培養學生嚴謹的科學態度 ②培養學生的科學世界觀。

　　教學重難點

　　2.1 教學重點 有用功、總功、額外功的概念;機械效率的計算和怎樣提高機械效率

　　2.2 教學難點 機械效率的計算和怎樣提高機械效率

　　教學工具

　　多媒體裝置

　　教學過程

　　6.1 引入新課

　　【師】我國的許多農村都沒有自來水，人們為了食用水，要從井中打水，在從井中提水上來的過程中，人們對哪些物體做了功?

　　【生】水桶、滑輪

　　【師】這些功都是人們希望做的嗎?對誰做的功才是有用的呢?

　　【師】下面我們進行這樣的一個實驗來看看：

　　以動滑輪為例，比較手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功。

　　設計方案：

　　需測量的物理量和使用工具：

　　【師】實驗中需要注意哪些點?

　　【生】

　　測拉力時，應勻速拉動彈簧秤。

　　還有繩自由端的拉力方向以豎直向上為宜，若方向向下，操作、讀數均不方便。

　　【師】接下來自己設計表格，進行多次實驗，將實驗資料填入表格。

　　得出結論：手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功是_______等或不等的。

　　結合我們課堂剛開始的提問，在上面的活動中，將鉤碼提升至一定的高度是我們的目的，所做的功叫做有用功，記作：W有用;在使用動滑輪提升重物時，需克服摩擦力作功，還要克服動滑輪的重力做功，這部分功雖然並非我們所需要的，但又不得不做，我們將它們叫做額外功，記作：W額外;如果把手的拉力即動力對動滑輪做的功叫做總功，

　　6.2 新知介紹

　　一、有用功、額外功、總功

　　【師】上面我們已經介紹了有用功和額外供的定義了。那麼接下來，為了熟悉有用功、額外功和總共的概念，我們來看這樣的案例。

　　案例：

　　小明家最近買了一處新樓房，家在三樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運到三樓。請同學們根據需要，選擇器械幫助小明家解決這個問題，看看哪個小組選的辦法最好?

　　如圖所示的三種方法供參考：第1種是人直接提著沙子上樓;第2種是把沙子放進桶裡，人通過動滑輪把沙子拉上樓;第3種是把沙子放進質量較小的袋子裡，人通過動滑輪把沙子拉上樓。

　　【師】請學生髮表自己的見解，提出各種方案。並對各個方案進行討論，比較優缺點。

　　【生】經過討論。第一種方法太不方便。第三種方法最好，因為它比第二種方法用的力小。提升相同高度做的功少。

　　有用功和額外功、總功

　　【師】結合用動滑輪提升沙子，請同學們觀看提沙子過程的視訊。思考：

　　①在把沙子從一樓運上三樓的過程中，每種方法中各對哪些物體做了功?

　　②無論他採取哪種方法都必須做的功是他對什麼做的功?

　　③在幾種不同的方法中他不願做但又不得不做的功分別是什麼?

　　【板書】

　　一般來說，

　　有用功：機械對外所做的功

　　額外功：機械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功

　　總功：動力對機械所做的功。

　　總功等於有用功與額外功之和。

　　【師】前面實驗中，正如各位同學所想的，第三種方法最好，因為第三種方法做的額外功最少，總功最少。

　　【師】現在大家討論：不使用機械直接提升物體做的功，與使用機械提升物體做的功一樣嗎?手拉繩做的功與動滑輪對沙子做的功相等嗎?如果通過實驗探究這個問題?

　　設計實驗方案：用手通過一隻彈簧測力計拉一個動滑輪，沿豎直方向勻速緩慢提起重為G的鉤碼。

　　為了探究上述問題需要測量的物理量是：手對繩的拉力F、手移動的距離s、鉤碼的重力、鉤碼上升的高度h。

　　改變鉤碼的數量，重複上述測量。

　　設計表格，將實驗資料填入表中。

　　實驗資料：

　　【師】

　　①手拉繩所做的功與動滑輪拉鉤碼所做的功是否相等?

　　②哪一個做的功多一些?

　　③你認為產生這一現象的原因是什麼?

　　分析實驗誤差，指出要使重物重一些，誤差就會小一些。

　　【生】回答問題：

　　①不相等

　　②手拉繩做的功多

　　③有摩擦，在提起重物時還要提起動滑輪。

　　二、機械效率

　　【師】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佔的比例越大越好。在物理學中，用機械效率表示有用功在總功中所佔的比例。

　　注意：對於實際機械，由於總是有額外功存在，η<1。

　　【生】學生討論：

　　1.機械效率有單位嗎?

　　2.為什麼機械效率沒有大於1的?

　　3.用小數和百分數來表達機械效率，你認為那種表達更好?

　　通過多媒體展示例題：

　　利用如圖2所示的滑輪組，在F=80N的拉力作用下,將一個重為180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計。

　　求：總功、有用功、額外功和滑輪組的機械效率。

　　【師】如何測量滑輪組的機械效率;

　　通過實驗，探究機械效率的求法：

　　1.實驗原理：

　　2.器材：刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、甲、乙兩個滑輪組、長約2m的細繩。

　　3.步驟：

　　①用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G並填入表格。

　　②分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置。

　　③緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，將這三個量填入表格。

　　④算出有用功W有用、總功 W總功、機械效率η並填入表格。

　　實驗次數

　　【師】實驗結論：

　　1.動滑輪重一定,物重越大，機械效率高。

　　2.物重一定，動滑輪越重，機械效率低。

　　討論：如何提高滑輪組的機械效率?

　　【生】得出：

　　提高滑輪組的機械效率的主要方法有：儘可能地增加物重，減小動滑輪重，減輕繩重和滑輪轉軸處的摩擦

　　三、提高機械效率的方法

　　1、提高機械效率的意義：減少能耗，降低生產成本。

　　2、

　　當W有一定時,減少W額,可提高效率.比如影響滑輪組效率的因素有:動滑輪和繩重;繩與輪之間的摩擦.所以,我們可以使用輕質材料做動滑輪或儘量減少動滑輪的個數;還可通過加潤滑油來減少軸處的摩擦及使用較細的繩子等措施,以此來提高它的效率.

　　當W額一定時,增加W有,可適當提高機械效率.比如,對於同一滑輪組額外功不變,增加所提物體的重, 就會越大,機械效率就會越高.

　　總之,提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。對於滑輪組而言,要提高效率,可增加有用功的同時儘量減小額外功.

　　四、機械效率的測量

　　原理：

　　【師】應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。

　　器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。

　　步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數大小不變。

　　結論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：

　　①動滑輪越重，個數越多則額外功相對就多。

　　②提升重物越重，做的有用功相對就多。

　　③摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。

　　繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。

　　五、機械效率與功率的區別

　　功率是表示機械做功的快慢,功率大隻表示機械做功快;機械效率是表示機械對總功利用率高低的物理量,效率高只表示機械對總功的利用率高.因此,功率大的機械不一定機械效率高。如內燃機車的功率是4210W,但它的效率只有30—40%;而機械效率高的機械,它的功率不一定就大,如兒童玩具汽車的電動機效率可達80%,但功率只有幾瓦.

　　練習題：

　　[1]課堂練習

　　1、下列說法正確的是 C

　　A、機械的功率越大，做功越多

　　B、機械的效率越高，做功越快

　　C、機械的功率越大，做功越快

　　D、有用功越多，機械的效率越高

　　2、關於功、功率、機械效率說法正確的是 C

　　A、功率越大，做功越快，機械效率越大

　　B、做功越少，功率越小，機械效率越小

　　C、功率越大，反映做功越快，與機械效率無關

　　D、機械效率越大，表明它做的功越多

　　3、如圖所示，一物重為G，從斜面的底端A，在拉力F作用下，勻速運動到頂端B，若重物受到斜面的摩擦力為f，斜面的機械效率η,則 C

　　A.f=F,η=Gh/FL B.f=F-Gh/L,η=1-Gh/FL

　　C.f=F-Gh/L,η=Gh/FL D.f=F, η=1-Gh/FL

　　4、某同學做滑輪組機械效率的實驗中，用如圖所示的甲、乙兩滑輪組提升同一重物.若物重為120　N，每個動滑輪重20　N，摩擦及繩重不計.

　　1通過計算比較甲、乙兩滑輪組的機械效率;

　　2若甲掛的重物為180　N，它的機械效率為多少?通過計算你發現什麼規律?

　　答案：機械效率為90%，同一滑輪組，所提重物越重，機械效率越高。