资源简介

第九章 第六节 测滑轮组的机械效率

教学目标
1．知识与技能
(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。
2．过程与方法
(1)让学生在实践活动中进一步认识科学研究方法。
(2)通过参与用实验测滑轮组机械效率的过程，培养学生的实验能力。
(3)通过对实验数据的分析与处理，使学生进一步掌握处理实验数据的方法。
(4)培养学生从实验中归纳简单的科学规律的能力。
3．情感态度与价值观
(1)在实验操作过程中培养学生严谨的科学态度。
(2)通过实验活动，使学生认识到交流与合作的重要性。

教学重难点
重点：学会测滑轮组的机械效率。
难点：实验数据的测量和分析。

教学过程
一、情景导入
上节课我们学习了机械效率的概念和计算公式η＝，本节课我们利用这个公式测量滑轮组的机械效率。
二、进行新课
1．实验目的
实验目的：学会测滑轮组的机械效率。
2．实验原理
本节课是一节测量性的实验课，可以复习巩固上一节的内容。
提出问题：测定滑轮组机械效率的原理是什么？
各小组讨论后回答。
实验原理：η＝＝。
3．实验器材与装置
让学生观察教材图9－41，了解该实验的器材和装置。特别是两种滑轮组、弹簧测力计、刻度尺等器材。
4．实验步骤
教师引导学生完成下列实验操作：
(1)按教材图9－41组装滑轮组。
(2)用弹簧测力计测量拉力F和滑轮对钩码的力G，并把数据填入教材的表中。
提醒学生注意：当用弹簧测力计匀速向上拉绳时，弹簧测力计的示数等于拉力。但拉绳时应注意，拉力的方向应是竖直向上的，也就是弹簧测力计应沿竖直方向移动。当钩码被滑轮匀速拉起时，滑轮对钩码的拉力等于钩码的重力，所以，只要先测出钩码受到的重力，就可以确定滑轮对钩码的拉力。
(3)测量绳子提升的距离s和重物上升的距离h，并把数据填入教材的表中。
具体做法：测量绳子提升的距离时，可在绳子某处做一带色标记，绳子上的标记与刻度尺某刻线对齐，绳子移动后记下标记所对刻度尺上的刻线位置，两次所对刻线间的距离即s。重物上升的距离h可采用与测s时类似的方法。记下初始时重物底面与刻度尺对应的刻线位置，提升后记下底面第二次与刻度尺对齐的刻线位置，两次刻线间的距离即为h。
(4)再重做两次，并把数据填入教材的表中。
5．处理数据，交流讨论
先计算表格中每次的有用功、总功和机械效率，然后思考下列问题：
(1)同一滑轮组提起不同重物时，其机械效率相同吗？为什么？
(2)不同滑轮组提起相同重物时，其机械效率相同吗？为什么？
(3)怎样提高滑轮组的机械效率？
实验：某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。

　　　实验次数
物理量　　　 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%

思考
问题1：从表中数据可分析出，实验1是用哪个图所示的滑轮组做的实验？实验2是用哪个图所示的滑轮组做的实验？
问题2：通过实验1和实验2的数据可分析得出什么结论？
问题3：通过实验1和实验3的数据可分析得出什么结论？
师生共同讨论后总结：
(1)用同一滑轮组提升不同重物时，提起的物体越重，机械效率越高，可见，同一滑轮组的机械效率也不是固定不变的。
(2)用不同的滑轮组提升同一重物到相同高度时，动滑轮多的做的总功多，机械效率低。
(3)提高机械效率的方法：一是尽量减少额外功，采取减轻机械自重和加润滑剂减小摩擦的办法；二是当额外功一定时，在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。
三、课堂小结
本节课主要是要让学生学会怎样测滑轮组的机械效率，同时学会对数据的处理方法，讨论得出影响滑轮组机械效率大小的因素有哪些。
四、布置作业
写出测滑轮组机械效率的实验报告。实验报告的内容包括实验名称、实验目的、器材、步骤、记录实验数据的表格、实验结果。
五、板书设计

注意事项：
1．测滑轮组的机械效率时应用了控制变量法。由于影响机械效率的因素有多个方面。研究与某一方面的关系时，必须控制其他方面保持不变。
2．根据η＝和η＝分析影响机械效率的因素，提出合理的猜想和假设，并通过实验来验证，是本节实验的提升。
3．在探究滑轮组的机械效率时，要在物体匀速上升时读取弹簧测力计的示数，这是整个实验的易错点。

展开更多......

收起↑