4、影响滑轮组的机械效率的因素,机械效率的计算。
[教具和学具]
多媒体(实物投影)
[课前准备]
要求学生根据老师提供的框架图中的问题进行准备。
知识点框架图:
定义:
做功的两个必要因素:
功 几种不做功的情况:
功的计算公式:
功的单位:
定义:
物理意义:
功 功率
功率的计算公式:
单位:
定义:
机械效率 机械效率的计算公式:
测滑轮组的机械效率:器材、原理、步骤
影响滑轮组机械效率的因素:
[教学过程]
教学阶段与时间分配 |
教师主导 |
学生主体 |
点评 |
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一、知识点的梳理(5-6分钟) |
教师利用课件出示框架图,请学生按照框架图中的问题进行讨论回答。 老师可以引导学生得出答案,并做简单的点评。 |
学生回答框架图中的问题。 答: 功的定义:作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。 做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。 几种不做功的情况:一是物体由于惯性移动了距离,但没有受到力的作用;二是物体受到力的作用,但没有通过距离;三是物体受到力的作用,也通过了距离,但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直。 功的计算公式:W=Fs 功的单位:焦耳(J) 功率的定义:单位时间内所做的功。 物理意义:表示物体做功快慢的物理量。 功率的计算公式:P= (P=Fs) 单位:瓦特(W) 机械效率的定义:有用功和总功的比值。 机械效率的计算公式:ŋ= 测滑轮组的机械效率:器材、原理、步骤 影响滑轮组机械效率的主要因素:(竖直方向上)重物的重力和动滑轮的重力。 |
这样可以高效梳理本节的知识点,对本节内容进行小结,为解决问题打下基础。 |
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二、重难点的理解和解题指导(35-38分钟) |
老师提出本节的重难点,组织学生进行讨论理解,并通过例题加深理解。 重难点一:物体是否做功。 例题:如图,下列四种情况,人对物体做功的是( ) 请同学说出判断的理由。 重难点二:功、功率和机械效率三者之间的关系。 老师对学生的回答做适当的补充。 例题:关于功率和机械效率,下列说法正确的是( ) A. 功率大的机械,机械效率一定高; B. 做功多的机械,机械效率一定高 C. 做相同的有用功,额外功少的机械,机械效率一定高 D. 省力的机械,机械效率一定高 请同学说出判断的理由。 例题:关于功率,下列说法正确的是( ) A. 做功越多,则功率越大 B. 功率越大,做功越慢 C. 功率越大的机械越省力 D. 功率越小的机械做功不一定少 请同学说出判断的理由。 重难点三:功和功率的计算。 老师介绍:功和功率的计算要注意“一一对应”,同时注意功率的变形公式(P=Fv)的使用。 例题:如图所示,放在水平桌面上重为G=4N的木块,在F=3N的水平拉力作用下,5s内运动了2m,在这个过程中,重力G对物体做的功为______J,拉力F对物体做的功为______J,拉力F做功的功率为_____W。 老师适当的点评。 例题:如图所示,滑轮阻自重及绳与滑轮的摩擦力不计,物体重300N,在F=4N的拉力作用下,物体以5m/s的速度匀速运动,则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为_______N;在10s内滑轮组对物体做的功是___J,拉力F的功率是____ W。 老师适当的点评。 重难点四:机械效率的计算和测滑轮组机械效率的实验。 老师介绍:机械效率的计算,主要分为竖直方向和水平方向两种,难在如何计算W有和W总,如何判断s和h的关系,以及在水平方向ŋ与G物、G动的关系怎样。 例题:如图,用一个动滑轮,把重100N的物体匀速提高3m,作用在绳子自由端的拉力为60N,求:(1)动滑轮的机械效率;(2)若用该动滑轮来提升重为180N的物体时,作用在绳子自由端的拉力为多大?此时,机械效率是多少?(不计绳重及摩擦) 老师点拨:在竖直方向,W有=Gh;W总=F1s;本题中的s=2h;由于不计绳重及摩擦,那么绳子的自由端的拉力F2= 解题的关键是知道动滑轮的重力G动。 例题:一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如下图所示。若车重为8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少? 老师点拨:(1)在水平方向,W有=F阻h;W总=Fs;本题中的s=4h;根据机械效率的计算公式不难求出F。(2)根据拉力的速度和汽车的速度关系v=4v车,在利用P=,便可求出功的功率。 例题:在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示。
(1) 在表格的空格处,天上合适的数据。 (2) 在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组。 (3) 第1次实验测得滑轮组的机械效率为_________。 (4) 如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以估算出这时滑轮组的机械效率值应在______范围内。 老师点拨:(1)(2)中可根据表格中的s=nh,本题中的n=5,来进行解题。(4)可根据影响滑轮组的机械效率的因素着手解题。 |
学生进行讨论。 答:从做功的两个必要因素和几种不做功的情况着手。 学生回答。 答:D。 学生给出判断的理由。 学生进行讨论。 答: 功率和功之间没有直接的因果关系,功率大只能反应做功快,但做功不一定多,做功多并不表示做功快。 功率和机械效率之间也没有因果关系,功率表示做功的快慢,而机械效率是有用功和总功的比值,它们是完全不同的。 学生回答。 答:C。 学生给出判断的理由。 学生回答。 答:D。 学生给出判断的理由。 学生通过做题加强理解。 学生按照计算题进行解答。 答:0;6;1.2。 学生按照计算题进行解答。 答:12;600;6。 学生解答。 解:(1)ŋ== ==83.3% (2)F1= G动=2F1-G物1=2 F2= ==100N ŋ====90% 学生解答。 解:(1)ŋ== F==750N (2)P==750N×0.4m/s=300W。 学生解答。 解:(1)40;(2)n=5 绕法如图(3)66.7%(4)范围66.7%< ŋ<72.7% |
由老师提出本节的重难点,组织和引导同学分析和理解,达到对知识和能力的提高。 |
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三、巩固练习的布置(1分钟) |
老师选一套对应的练习,基本题在这套练习上完成,选几道重难点的题上作业本。 |
记下老师布置的作业。 |
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[教学资源]
[教学评析]
通过这样一节复习课,可以让学生学会一些学习的方法,如通过知识的梳理,对所学的内容进行小结,利用比较的方法来解决易混淆的知识,有助于对学生的知识和能力的提高。
3、功率的物理意义,功率的计算和单位。
2、功的计算和单位。
1、做功的两个必要因素。
3、 通过比较的方法,借助例题,让同学能够区分一些易混淆的知识,不乱套用计算公式。
[复习重点和难点]
2、 由老师提出本节的重难点,组织和引导同学分析和理解,达到对知识和能力的提高。
1、 通过知识的梳理,让同学对以前所学的知识进行小结。
34. 某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,其中的一部分结构如下图所示。OA是一个均匀钢管,每米长所受重力为30N;O是转动轴;重物的质量m为150㎏,挂在B处,OB=lm;拉力F作用在A点,竖直向上。为维持平衡,钢管OA为多长时所用的拉力最小?这个最小拉力是多少?
33. 某工地用图所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的物体,在重物上升0.8m的过程中,拉力F的功率为2500W,此时滑轮组的机械效率为80%,求:(1)滑轮组做的有用功(g取1ON/kg)。(2)重物上升的速度。
32. 引体向上是体能测试项目之一。引体向上时双臂的拉力使身体上升做功。请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程,找出所需的物理量并给出合理的数据值。写出引体向上时人做功的功率的表达式。(g=10N/kg)
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