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机械效率

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机械效率教案(孙大栋)
教学题目:三、机械效率
教学目的:通过演示实验使学生理解有用功和总功是客观存在,从而知道机械效率的概念并了解提高机械效率是生产劳动中的需要.
教学方法演示、观察,计算和讨论.教学器材一个定滑轮,一个动滑轮,绳子,米尺、弹簧秤.教学演示如图下列装置(见图1).教学内容检查上节课所留的作业.
①物体升高5米.
②动力对机械所做的功5×104焦耳.
③机械克服阻力所做的功5×104焦耳.
④如果考虑滑轮重、绳重以及摩擦阻力时,机械克服阻力所做的功不变,仍为5×104焦耳,动力对机械所做的功要比原来大一些.
应指出:并非功的原理不适用于这种情况,待这节课学习完了之后,请同学们去思考.
引言:
由以上例题来看,当人们利用机械做功时,有些额外的阻力是客观存在的,人们不能不考虑,如果考虑必然会出现另外一个物理概念来描述这种规律.这个物理概念就是今天我们要讨论的课题.
板书:三、机械效率为了学好这个概念,还要引入几个新的概念.有用功.(板书)利用机械做功的主要目的(只要求领悟).举例:如使重物升高.
还有额外功.(板书)利用机械做功时,为了完成主要目的不得不克服其它阻力所完成的功.
举例,如利用滑轮时,克服滑轮重、绳重、绳和轮的摩擦,轮和轴的摩擦等等.
虽然人们既要完成有用功,又要完成额外功.板书:总功=有用功额外功.
了解以上几个小概念之后,现在我们开始学机械效率.请同学们看P170图14-9,要把100牛顿的沙子运上三楼的三种办法,请同学们讨论、哪种办法最好,哪种办法最不好,为什么根据学生们的讨论着重说明以下几个问题.
1.首先比轮有用的功.(全相同)
2.第一种情况:人在总功里要完成,克服人的重力、桶的重力而做些额外功.
第二种情况:人在完成总功中、要克服动滑轮重、桶重、做些额外功.
第三种情况:人在完成总功中、要克服滑轮重、口袋重、做些额外功.
由类比可得出:
第三种办法最好.因为额外功最少.
第一种办法最不好.因为做的额外功太多.因此,物理学中利用机械效率来区分使用某些机械的好与坏.
板书:(机械效率的定义)有用功跟总功的比值叫机械效率.机械效率常用有用功在总功里所占的百分比.
让同学们练习:(比赛速度和准确性)计算图中三种办法的η.
3.
讨论:机械效率是否可以等于100%或者120% 为什么
因此:板书η

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