第一篇:第3節 括號和實際問題 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
知識與技能
1.掌握含有小括號的三步混合運算的計算順序
2.認識中括號,掌握含有中括號的混合算式的計算順序。過程與方法
經歷帶小括號和中括號的算式的計算過程,達到理解其運算順序并正確計算的目的。情感、態度與價值觀
使學生在學習活動中體會靈活運用數學知識技巧帶來的便利,培養學生解決實際問題的能力,體會數學的應用價值。
2.教學重點/難點
教學重點:掌握帶有括號的三步混合運算的計算順序,提高計算能力。教學難點:能用三步計算解決實際問題。
3.教學用具
多媒體、板書
4.標簽
教學過程
一、創設情境,探究新知
出示計算題
指名讀題,上黑板來計算。
計算96÷12+4×2,說一說運算的順序。
12+4×2的基礎上加上小括號,變成96÷2,運算順序是怎樣?(1)在96÷(12+4)×2的基礎上加上中括號“[ ]”,變成另一個算式96÷[(12+4)×2],(2)在96÷(12+4)×運算順序怎樣? 講解過程
1、指名說出96÷12+4×2的運算順序并計算。
在96÷12+4×2中,既有乘、除法又有加法,計算時應先算乘法和除法,再算加法。96÷12+4×2 = 8 + 8 = 16 2、解決問題(1)(1)計算順序
這道題應該先算小括號里面的12+4,然后再算除法,最后算乘法。不計算的部分要先照寫下來。
(2)解答 96÷2(12+4)× = 96÷ 16×2 = 6×2 = 12
2、解決問題(2)
(1)認識中括號,明確運算順序
師:“[ ]”是中括號,在一個算式里,既有小括號,又有中括號,要先算小括號里面的,再算中括號里面的,最后算中括號外面的。本題既有小括號,又有中括號,計算時應先算2=32,最后再算中括號外面的96÷32=3 小括號里的12+4=16,再算中括號里的16×(2)解答 指名板演。96÷[(12+4)×2] = 96÷[16×2] = 96÷32 = 3 師生歸納總結:
1、在一個有小括號的算式里,要先算小括號里面的,再算小括號外面的;小括號里面的要先算乘、除法,再算加、減法。
2、在一個算式里,既有小括號,又有中括號,要先算小括號里的,再算中括號里的,后算中括號外面的。
活學活用
1、根據運算順序,在題目中添上小括號或中括號 38×800-400÷25 先減再乘最后除 38×800-400÷25 先除再減最后乘 38×800-400÷25 先減再除最后乘 25 答案:38×(800-400)÷ 38×25)(800-400÷ 38× [(800-400)÷25 ]
2、看下面四張撲克牌上的點數,怎樣才能算出24 ?你有幾種算法?
答案不唯一,如: 8×1-4)=24 6×1×(6+1-4)=24 6×(8×(8-4)=24
二、探究新知,實際問題。
1、情境導入
課件出示圖片。請學生認真觀察。
講解過程 1.理解題意
圖中有師生32人,他們要租船游玩,已知租一條大船要30元,租一條小船要24元,大船每條可以坐6人,小船每條可以坐4人,要求找出最省錢的租船方案。
2.探究租船方案
大船和小船的租金是不一樣的,可以先分別算出大船和小船每個座位的租金,再比較。6=5(元)小船:24÷4=6(元)大船:30÷比較發現,租大船便宜。6=5(條)……2(人)方案一: 32÷租5條大船,1條小船 30×5+24×1=174(元)
發現租5條大船,一條小船,小船會空出2個座位,沒有坐滿??梢园汛蟠托〈Y合起來進行調整,找出最佳的租船方案。
方案二: 把小船上的2人和一條大船上的6人都安排在2條小船上。4條大船 :30×4=120(元)2條小船:24×2=48(元)共花:120+48=168(元)發現方案二租船更省錢。
答:租4條大船和2條小船最省錢。歸納總結:
在解決租船類的實際問題時,可以先假設,再調整,從而找出最優方案。
活學活用
京東旅行社推出A、B兩種優惠方案,有10位家長帶5名孩子,怎樣買票省錢?
答案:
A方案:300×(10+5)=4500(元)B方案:10×400+200×5=5000(元)
第三種方案:5位小孩按B方案:200×5=1000(元)10位家長按A方案:300×10=3000(元)共花1000+3000=4000(元)這種方案最省錢
2、某火鍋城開業酬賓,特推出兩種優惠方案:有4位家長帶了3個孩子去吃飯,怎樣最省錢?
4+3×15=165(元)答案:A方案:30× B方案:25×(4+3)= 175(元)
第三種方案:2位小孩按A方案:15×2=30(元)4位家長和1位小孩按B方案:25×5=125(元)共花125+30=155(元)這種方案最省錢 拓展提升
口訣記在心
四則運算重法則,順序先后要看清。
括號先內而后外,內部乘除后加減。
中括號來要靠后,小括號為第一步。
實際問題要看清,依序運算答案明。
課堂小結
這節課你學會了什么呢?
1、在一個有小括號的算式里,要先算小括號里面的,再算小括號外面的;小括號里面的要先算乘、除法,再算加、減法。
2、在一個算式里,既有小括號,又有中括號,要先算小括號里的,再算中括號里的,后算中括號外面的。
3、在解決實際問題時,要認真理解題意,可以先用假設,再進行比較。生活中數學無處不在。
課后習題
1.填空題
計算396÷[188-(38+4)]時,先算(),再算(),最后算()。答案:加法; 減法;除法
2、在“+、-、×、÷、()”中,選出合適的符號填入下面的數字間,使算式成立。9 5 3 2 1 = 24
(3 + 2)÷ 1 = 24 答案不唯一:(9-5)×
3、小米家有個養殖場,其中有公雞34只,母雞比公雞少6只,養的奶牛的總數是雞的總數量的2倍。小米家一共養了多少頭奶牛?
2= 124(頭)答案:[34+(34-6)]×答:小米家一共養了124頭奶牛
板書
括號和實際問題
四則運算重法則,順序先后要看清。
括號先內而后外,內部乘除后加減。
中括號來要靠后,小括號為第一步。
實際問題要看清,依序運算答案明。
第二篇:第3節 比熱容 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
1.了解比熱容的概念,知道比熱容是物質的一種特性。2.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象。3.會利用公式進行簡單的吸放熱計算。
2.教學重點/難點
重點:比較不同物質的吸熱情況;熱量計算;難點:比熱容的理解。
3.教學用具
多媒體、板書
4.標簽
教學過程
一、導入環節
(一)導入新課,板書課題
烈日炎炎的夏季,白天海灘上的沙子熱的發燙,但海水卻非常涼爽;傍晚太陽西落,沙子很快涼下來,但海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件,海水的溫度和沙灘不一樣。這是為什么呢?
(二)出示學習目標
課件展示學習目標,指導學生觀看。
過渡語:了解了學習目標,請根據自學指導認真自學課本,時間約10分鐘
二、先學環節
(一)出示自學指導
課件展示自學指導,請同學們帶著下列問題看課本P11-14頁內容,勾畫知識點并記憶,可查資料但要獨立完成: 1.閱讀課本p“比熱容”部分,閱讀“比較不同物質吸熱的情況”實驗,知11道什么是比熱容及其單位;知道比熱容是物質的一種特性;明白水的比熱容比較大及其應用。
2.閱讀課本p“熱量的計算”部分,學會利用公式進行簡單吸放熱的計算。14利用10分鐘時間,比誰能正確完成檢測題。學生自學教材(師巡視)
(二)自學檢測反饋
要求:10分鐘完成自學檢測題,讓4個小組的的同學到黑板前展示,書寫成績和題目成績記入小組量化,要求書寫認真、規范,第4小題要寫出過程,下面同學交換學案,小組長組織成員用紅筆將錯誤畫出,準備更正。
1.不同物質,在質量相等,升高溫度相同時,吸收的熱量_______。2.比熱容是指一定質量的某種物質,在溫度升高時____________與他的______和___________的乘積之比。用符號_____表示,單位是_______________(__________)。
3.物體溫度升高時吸收的熱量用_______表示,物體的質量用_____表示,升高的溫度用_______表示,則根據概念得出比熱容的計算公式為_________________。
4.單位質量的某種物質,溫度降低1℃放出的熱量跟溫度升高1℃吸收的熱量_______。
5.比熱容是物質的一種________,不同的物質比熱容一般_________。6.質量相同的不同物質,當吸收和放出同樣熱量時,比熱容較大的物質溫度變化_______。因此比熱容______的物質對調節溫度有很好的作用。
三、后教環節
(一)出示學習任務和指導 1.【比較不同物質吸熱情況】
(1)你認為物質吸收熱量的多少跟________、_________、___________有關系。
(2)本實驗應采取的探究方法是________________。(3)說說你的探究方案。
(4)根據實驗現象,可以得出什么結論? 2.水的比熱容是_____________,它的物理含義是____________________________________。思考:一桶水和一杯水的比熱容相比較,有什么關系?
3.觀察課本P12“一些物質的比熱容表格”,你會發現什么?(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________;
(4)________________________________________________________________________。
4.水的比熱容比較大,在生活中有什么應用?
(二)預設生成和點撥
四、訓練環節
過渡語:請同學們合上課本,完成學案上當堂檢測題。10分鐘完成。
(一)學生練習,教師巡視。
1.比熱容是物質的一種屬性,每種物質都有它的比熱容,它的大小只跟物質的________和_______有關,與物體的_____________________________無關。
2.砂石的比熱容為0.92×103J/(kg·℃)讀作________________________________。若某個103J/(kg·銅球的比熱容為0.39×℃),則半個銅球的比熱容為____________。
3.一太陽能熱水器水箱內裝有質量為80kg的水,經太陽曬2h后,溫度從20℃升高到50℃所吸收的熱量是__________J,這是用__________的方式增加了水的內能.
4.關于比熱容,下列說法正確的是()
A.溫度越高,比熱容越大 B.物質放熱越多,比熱容越大 C.物質的質量越大,比熱容越小 D.物質的比熱容與質量和溫度無關 5.下列各種情況下比熱會發生變化的是()A.一杯水倒去一半 B.水凝結成冰
C.一塊鐵加工成鐵屑 D.15℃的水變成45℃的水 6.以下四種現象中,與水的比熱容有很大關系的是()
A.汽車的發動機用循環流動的水來冷卻 B.生活中往往用熱水取暖 C.夏天灑水降溫 D.灘涂濕地溫差小.熱水瓶內有1.5千克水,如果它的溫度從100°C下降到30°C,可放出多少熱量?若這些熱量全部用來做功,可以做多少功?
(師用利用多種方式統一展示答案)
(二)學生展示,反饋矯正。
(調查學情,統計疑難問題,先讓其他小組補充矯正,教師更正或點撥)
板書
13.3 比熱容
一、比熱容
1.定義:一定質量的某種物質,在溫度升高時吸收的熱量與他的質量和升高的溫度的乘積之比。用符號c表示,單位是焦每千克攝氏度(J/(kg·℃))。
2.比熱容是物質的一種特性。3.c水=4.2×103J/(kg·℃)
二、熱量的計算 1.概念公式:
2.變形公式:
第三篇:第3節 比熱容 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
1、了解比熱容的概念。
2、會查比熱容表。
2.教學重點/難點
探究比熱容的概念。
3.教學用具 4.標簽
教學過程
一、新課引入
師:大屏幕投影一幅漫畫:炎熱夏天的傍晚,有兩個小胖子在海邊游玩,為了納涼問題兩人發生激烈爭執,甲主張劃船到海中去,乙則認為在岸上散步更涼爽,你認為誰的意見對?
(說明:創設物理情景,以激發學生的學習興趣。)讓學生思考、猜想、討論并發表自己的觀點。生(甲):在岸上散步涼爽,因為沙石溫度低。生(乙):劃船到海中更涼爽,因為水溫較低。生(丙):一樣涼爽,因為氣溫是一樣的。
師:同學們有這么多猜想,到底誰的想法正確呢?學習本節知識后你自然會明白。(板書課題:
三、比熱容)
(說明:制造問題懸念,誘發學生強烈的探索欲望。)
二、進行新課 師:同學們在生活中一定燒過水,一壺水容易燒開還是半壺水容易燒開? 生(齊):半壺水容易燒開。
師:將一壺水燒開與燒熱,哪個需要時間長? 生(齊):一壺水燒開需要時間長。
師(繼續提出問題):燒水時,水吸收的熱量可能與哪些因素有關?有什么關系?請同學們猜想一下。
(說明:提出問題,讓學生猜想并討論,培養學生的發散思維。)生(甲):與水的質量有關,水的質量越大吸收熱量越多。生(乙):與水溫升高多少有關,水溫升高越多吸收熱量越多。
生(丙):與水的質量、水溫升高多少都有關,質量越大、水溫升高越多吸收熱量越多。
(說明:教師引導學生互相交流、反駁,對回答不完善的地方可補充完善,共同討論、歸納、得出結論。)
在學生討論回答的基礎上,教師板書結論。
師(繼續提出問題):對于不同的物質,例如,水、沙子、煤油,如果它們的質量相同,溫度升高的度數也一樣,它們吸收的熱量是否相同?
(說明:學生思考,小組討論并回答,以求思維的多樣性。)
生(甲):吸收熱量不相同,夏天到海邊洗澡時,會感覺沙子燙腳,而海水卻比較涼;水吸收的熱量多,說明水的吸熱本領大。
生(乙):吸收熱量相同,因為它們受同樣的太陽光照射。
師(總結說明):吸收熱量多少、或溫度變化多少,都反映了物質吸熱能力的大小。怎樣比較不同物質的吸熱能力?請同學們參看桌上的實驗器材,邊討論邊合作設計實驗方案。
讓學生分小組合作討論并設計方案。(說明:教師要加入學生的探究設計環節,傾聽學生的思路,并適時加以點撥,培養學生的創新思維和創新意識。)
教師讓學生進行實物投影展示設計方案,并讓學生口頭表述自己的設計思路。生(甲):用相同質量的水和沙子,加熱相同時間,比較它們溫度升高的多少。溫度升高越小,說明吸熱能力越強。
生(乙):用相同質量的水和煤油,溫度升高相同時,比較它們加熱時間的長短。加熱時間越長,說明吸熱能力越強。
(說明:高效率的交流,使學生從別人的方案中得到有益的啟發,認識到交流與合作的重要性。)
教師將實驗設計中相同或相似方案的學生重新分組。
(說明:重新分組后,學生有了歸屬感、榮譽感。以小組為單位,通力合作,取長補短,形成合作、競爭的學習氣氛。)
教師在學生進行實驗之前,應把實驗中可能遇到的問題先提出來討論,有助于實驗的順利完成。
設置問題:1.怎樣獲得質量相同的水和沙子?(或水和煤油)2.怎樣測出它們的溫度?
3.怎樣確定它們吸收了相同的熱量? 學生思考、討論,并逐一回答。
師:請做完實驗的同學將數據填到黑板上的表格中。學生進行實驗,填表:表1質量相同、加熱時間相同時:
(說明:取得學生大量的數據,便于總結結論。)師:請同學們從這些數據中,總結出不同物質的吸熱能力。學生自由討論,并歸納結論。
(說明:此環節中學生的主動性得到充分發揮,能力在爭辯中得到提高。)師:怎樣表示各種物質在這種性質的差異呢?物理學中引入了比熱容這個物理量。(板書:比熱容概念)
師:不同物質的比熱容不同,比熱容是物質的一種屬性。請同學們了解“幾種物質的比熱容”(屏幕投影)。
幾種物質的比熱容
師生共同分析:從表中我們了解到,水的比熱容最大,說明水的吸熱能力最強。水的比熱容是沙石的4.5倍,因此,白天在同樣陽光照射下,水的溫度變化比沙石小得多。這是沿海氣溫溫差較小的原因。夜晚,水和沙石同樣放熱,水溫比沙石溫度高,因此,晚上在岸上散步更涼爽。
(說明:學生終于明白小胖子(乙)的想法是正確的,真正體驗從生活走向物理,從物理走向生活的認知態度,達到學以致用的目的。)
教師設置問題,讓學生討論解決。
問題:1.在日常生活中,哪些地方利用了水的這一屬性?2.在自然現象中,有哪些現象可用水的這一屬性解釋?(說明:給學生充分的討論時間后回答,將物理知識與生活、生產相聯系,體現物理是有用的。)
生(甲):冬天暖氣用水做“熱源”,因水儲藏的熱多。生(乙):司機師傅用水做“冷卻劑”冷卻汽車發動機。生(丙):夏天到海濱去避暑。因海濱比內陸涼爽。
(說明:同學們的討論熱情非常高漲,有初步的信息交流能力,有將自己的見解公開與他人交流的愿望,敢于提出與別人不同的見解。)
教師不失時機地對學生精彩舉例加以鼓勵。師:請同學們完成下列鞏固練習。(出示反饋練習)
1.為比較不同物質的_____能力,引入了比熱。水的比熱是_____。2.判斷:一桶水的比熱比一杯水的大。()
3.鋁的比熱是0.88×l03J?(kg?℃)-1,這說明1kg的鋁_____。
師:請同學們思考,2kg鋁溫度從30℃加熱到100℃,怎樣計算鋁塊吸收的熱量?(屏幕顯示)
學生小組合作討論,做出解答。
師生共同分析歸納,總結出熱量計算公式:Q=cmΔt 出示反饋練習二:
1.質量為2kg的水,溫度升高50℃吸收的熱量是多少? 2.質量為5kg的熱水,從100℃降到80℃放出的熱量是多少? 學生計算并作答。
(說明:強化練習,加深對熱量公式的理解,培養學生運用物理知識解決實際生活中問題的能力。)
師:請同學們閱讀課本的“STS”,思考討論: 1.為什么沿海氣溫不像內陸氣溫變化顯著? 2.熱污染的主要來源包括哪些?
3.同學們作為21世紀的建設者,為保護我們共同的家園,提出你對熱污染問題的解決設想。
(說明:此題為開放性題目,目的是喚起學生對社會熱點問題的關注,發展學生的實踐能力和開創意識)
課堂小結
師:同學們在本節課中都有哪些收獲? 生:討論之后做知識小結。
師:本節課不僅僅要了解比熱容的有關知識,更重要的是讓同學們掌握科學探究的方法,培養學生探究問題的能力。
板書
第3節 比熱容
(一)比熱容
1.定義:單位質量的某種物質,溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容。符號c。
2.單位:焦每千克攝氏度,符號J·(kg·℃)-1 3.意義:比熱容是物質的一種屬性。4.應用:
(二)熱量的計算 1.公式:Q=cmΔt 2.應用:
第四篇:第3節 機械效率 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
1.能結合實際實例認識什么是有用功、額外功和總功;
2.理解機械效率的概念,知道機械效率是小于1的,能用機械效率的公式進行簡單的計算。
2.教學重點/難點
機械效率概念。
3.教學用具 4.標簽
教學過程
一、導入新課
(一)、提出復習內容:
1.使用杠桿、滑輪各有什么好處? 2.什么是功?功的計算公式?
(二)在復習的基礎上提出問題:使用機械能夠省力,能否省功呢?引入課題:本節課我就來研究這個問題,板書課題。
二、進行新課
(一)有用功、額外功、總功
在引入(使用機械能能否省功?)的基礎上,演示實驗。
進行實驗: 實驗1:用圖甲所示的裝置,用彈簧測力計將重為1N的鉤碼 勻速提升250px,讀出彈簧測力計的示數并算出此時所做的功;
實驗2:用圖乙所示的裝置,用動滑輪將同樣的鉤碼緩慢的勻速提升相同的高度,讀出彈簧測力計的示數并算出此時所做的功;
比較實驗1和實驗2計算結果,探究使用機械能能否省功? 分析使用機械不但不省功,而且費功的原因:
注:此時老師反復演示用滑輪提升物體,給學生以暗示。在實驗及分析的基礎上,給出有用功、額外功、總功的概念。有用功:使用機械時,所做的對人們有用的功;
額外功:使用機械時,所做的對人們沒有用但又不得不做的功; 總功:使用機械時,總共做的功。鞏固練習:
1.用水桶從井中提水的時候,所做的功哪部分是有用功?哪部分是額外功? 2.如果桶掉到井里,從井里撈桶的時候,撈上的桶里帶了一些水,這種情況下哪部分是有用功,哪部分是額外功?
點撥:W總=W有+W額
在上面實驗、計算及分析的基礎上,引領學生總結有用功、總功的計算方法。點撥:公式W有=Gh中,G代表物體重力,h代表物體升高的高度; 公式W總=FS中,F代表施加在杠桿上的力,S代表該力移動的距離。
1、組織學生看書“機械效率”的概念及表達式。
(二)機械效率
1、概念:有用功跟總功的比值
2、表達式:
點撥:(1)“機械效率”的含義:機械效率反映的是有用功跟總功的比值的高低,而不是有用功或總功的大小。并舉例說明: 如:起重機的機械效率為40℅,抽水機的機械效率為60℅.也就是說
1、起重機做功時有用功在總功中占有40%,另外的60%是額外功.抽水機做功時有用功在總功中占有60%,另外的40%是額外功.2、起重機的有用功占總功的比值小于抽水機的有用功占總功的比值;但是起重機做的有用功不一定比抽水機做的有用功少,而起重機做的總功不一定比抽水機做的總功多。
(2)機械效率總小于1且無單位。
(3)求解機械效率的思路:先求有用功:W有=Gh或W有=fS 再求總功:W總=FS;最后求機械效率:
(三)測滑輪組的機械效率
1、提出問題:要測如圖所示滑輪組的機械效率,需要哪些器材?需要測哪些量?
2、組織學生檢查器材是否齊全。
3、按照步驟進行實驗:
(1)按照圖示安裝滑輪組,算出鉤碼的重力并記下鉤碼和彈簧測力計的位置。(2)勻速豎直緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼緩慢上升,讀出拉力F的值,并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.(3)算出有用功W有,總功W總,機械效率,并填入表格。(4)改變鉤碼的數量,再做兩次上面的實驗。實驗表格:
注:學生實驗過程中,將實驗步驟及實驗表格用大屏幕展示出來供學生參考。小結:根據實驗數據小結同一滑輪組的機械效率并不是固定不變的,隨所提升重力的增大而升高。
(四)提高機械效率的方法
拓展:思考若用不同的滑輪組提升相同的重物,機械效率是否相同?且用實驗驗證。(用兩定、兩動的滑輪組提升與上面相同的重物)
板書
第3節 機械效率
一、有用功、額外功、總功
有用功:使用機械時,所做的對人們有用的功;
額外功:使用機械時,所做的對人們沒有用但又不得不做的功; 總功:使用機械時,總共做的功
二、機械效率:有用功跟總功的比值
三、滑輪組的機械效率:
同一滑輪組的機械效率并不是固定不變的,隨所提升重力的增大而升高。不同的滑輪組提升相同的重物,機械效率是不同的。
第五篇:第3節 機械效率 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
1.1 知識與技能:
? 明確有用功、額外功、總功的概念 ? 知道機械效率的意義 ? 機械效率的公式及應用 ? 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。
2.教學重點/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
3.教學用具
多媒體設備
4.標簽
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?!編煛拷酉聛碜约涸O計表格,進行多次實驗,將實驗數據填入表格。
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,這部分功雖然并非我們所需要的,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。那么接下來,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種是把沙子放進桶里,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里,人通過動滑輪把沙子拉上樓。
【師】請學生發表自己的見解,提出各種方案。并對各個方案進行討論,比較優缺點?!旧拷涍^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頻。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無論他采取哪種方法都必須做的功是他對什么做的功? ③在幾種不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分別是什么? 【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??偣Φ扔谟杏霉εc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:用手通過一只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,重復上述測量。設計表格,將實驗數據填入表中。
實驗數據: 【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么?
分析實驗誤差,指出要使重物重一些,誤差就會小一些?!旧炕卮饐栴}: 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占的比例越大越好。在物理學中,用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。
注意:對于實際機械,由于總是有額外功存在,η<1。【生】學生討論: 1.機械效率有單位嗎?
2.為什么機械效率沒有大于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并填入表格。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并填入表格。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:盡可能地增加物重,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盡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,對于同一滑輪組(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。對于滑輪組而言,要提高效率,可增加有用功的同時盡量減小額外功.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,功率大只表示機械做功快;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.課堂小結
課堂知識點總結:
有用功:定義:對人們有用的功。
計算公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總 斜面:W有用=Gh 額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功。
公式:W額=W總-W有用=G動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)斜面:W額=fL 總功:定義:有用功加額外功或動力所做的功 公式:W總=W有用+W額=FS= W有用/η 斜面:W總= fL+Gh=FL 機械效率
定義:有用功跟總功的比值。即η 物理意義 機械效率是表示機械對總功利用率高低的物理量.若機械效率越大,表示該機械對總功的利用率越高,即機械做的有用功占它所做的總功的比例越大,或者說額外功占總功的比例越小,也說明該機械的性能越好.提高機械效率方法:
1.額外功不變的情況下,增加有用功:增加物體的重。
2.有用功不變的情況下減少額外功:減少滑輪與繩子之間的摩擦。
課后習題
[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、關于功、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?通過計算你發現什么規律? 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。
[2]作業布置
1、完成配套課后練習題
板書
第十二章簡單機械 機械效率
1、有用功、額外功、總功 有用功:定義:對人們有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總 斜面:W有用=Gh 額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功。
公式:W額=W總-W有用=G動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)斜面:W額=fL 總功:定義:有用功加額外功或動力所做的功 公式:W總=W有用+W額=FS= W有用/η 斜面:W總= fL+Gh=FL
2、機械效率
定義:有用功跟總功的比值。即η
物理意義機械效率是表示機械對總功利用率高低的物理量.若機械效率越大,表示該機械對總功的利用率越高,即機械做的有用功占它所做的總功的比例越大,或者說額外功占總功的比例越小,也說明該機械的性能越好.3、提高機械效率的方法
提高機械效率的意義:減少能耗,降低生產成本。由η==可知: A.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盡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.B.當W額一定時,增加W有,可適當提高機械效率.比如,對于同一滑輪組(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。對于滑輪組而言,要提高效率,可增加有用功的同時盡量減小額外功.4、機械效率的測量 原理:
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: A、動滑輪越重,個數越多則額外功相對就多。B、提升重物越重,做的有用功相對就多。C、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。