測滑輪組的機械效率的實(shí)驗方案教學(xué)設計
教學(xué)目標
1、學(xué)習組裝滑輪組,掌握測滑輪組機械效率的方法。
2、能進(jìn)行滑輪組機械效率的計算。
3、提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),培養學(xué)生的實(shí)驗動(dòng)手、觀(guān)察、思維等能力,增強團結合作精神。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1、滑輪組的繞線(xiàn)組裝,
2、重物上升的距離和繩子自由端所通過(guò)距離的測定。理解S與h的關(guān)系。
3、會(huì )測滑輪組的機械效率η。
實(shí)驗器材
1個(gè)定滑輪和1個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,2個(gè)定滑輪和2個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,刻度尺,鉤碼(或重物),彈簧測力計,鐵架臺,鐵夾,細繩
教學(xué)過(guò)程設計
一.復習提問(wèn)
1、什么是有用功,額外功,總功?
2、什么叫機械效率?計算公式?
為得出滑輪組的機械效率,需要求出有用功和總功,為此需要測出哪些物理量?每個(gè)量怎樣測量?
二.預習提問(wèn)
1、實(shí)驗目的;
2、實(shí)驗原理;
3、實(shí)驗步驟。
三.實(shí)驗指導
1、在實(shí)驗中,彈簧測力計拉力的測量應該在工作過(guò)程中進(jìn)行。在測量中,彈簧測力計應豎直向上勻速拉動(dòng)。必須在拉動(dòng)中讀數。為了避免實(shí)驗時(shí)顧此失彼,同一實(shí)驗組的同學(xué)要分工合作。
2、鉤碼上升高度的測量,可先量出鉤碼到
桌面(或鐵架座面)的距離h1,向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計使鉤碼升高后,再量出鉤碼到桌面(或鐵架面)的距離h2那么h2-h1就是鉤碼升高的高度h 。為了測量和計算方便,鉤碼前后的高度h1、h2最好是整數。
3、彈簧測力計通過(guò)距離的測量,可以仿照測量鉤碼提升高度h的方法進(jìn)行,或者事先在細繩與動(dòng)滑輪(或定滑輪)相切處做個(gè)帶色的記號,再拉彈簧測力計,量出記號到細繩與動(dòng)滑輪(或定滑輪)相切處的距離,這就是彈簧測力計通過(guò)的距離s 。
4、在實(shí)驗中要求嚴肅認真,實(shí)事求是地記錄測得的數據,不能湊數。實(shí)驗結束,要整理儀器,并放回原處。
通過(guò)提問(wèn),檢查學(xué)生復習和預習情況,導入新課。
啟發(fā)實(shí)驗
回顧已學(xué)知識,明確實(shí)驗內容,了解實(shí)驗器材、實(shí)驗目的、實(shí)驗步驟以及實(shí)驗中的注意事項,為動(dòng)手實(shí)驗做準備。
四.強調實(shí)驗中的注意事項,安排實(shí)驗分工
四人小組成員好分工:一人負責操作,一人負責測量,一人負責記錄,一人負責觀(guān)察、指揮。
安排實(shí)驗
學(xué)生“各盡其職”,相互合作,學(xué)會(huì )合作學(xué)習。
五.學(xué)生分組實(shí)驗,完成實(shí)驗記錄并分析數據
1、分組實(shí)驗:要實(shí)事求是地記錄所測得的數據。不能湊數,更不允許自己不動(dòng)手實(shí)驗,不記數據而抄襲他人實(shí)驗數據和結果。
2、數據分析:
、儆捎赪總總是大于W有用,所以η<1;
、趶膶(shí)驗可見(jiàn),不同的滑輪組,η的值一般不同;
、墼趯(shí)驗中,對于已經(jīng)組合好的滑輪組,只要用尺測出了鉤碼上升的高度h,數出承擔重物的繩子的段數n,彈簧測力計上升的高度就可以算出來(lái),即s=nh。
學(xué)生分組實(shí)驗,完成實(shí)驗記錄;教師巡查指導。發(fā)現問(wèn)題及時(shí)在全班講解。
提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和觀(guān)察、動(dòng)手、分析能力,增強學(xué)生的團結合作的精神和尊重科學(xué)的態(tài)度,掌握實(shí)驗方法。
能通過(guò)實(shí)驗數據做簡(jiǎn)單的分析。
六.學(xué)生實(shí)驗情況小結
總結實(shí)驗中的優(yōu)缺點(diǎn),及時(shí)糾正。
七.習題和實(shí)驗探究(內容見(jiàn)《實(shí)驗報告》)
1、習題講解:(略)
2、實(shí)驗探索:
、偌词箾](méi)有刻度尺,h和s可以不測出具體的數值,因為彈簧測力計移動(dòng)的距離s與重物上升的高度h的比值為:s:h=n,n是承擔重物的'繩子的段數,再結合測得的重力G、拉力F就可以計算出η;喗M的機械效率可表示為:
、谕换喗M,機械效率并非是固定的,η的值隨滑輪組所提升的重物的質(zhì)量的增大而增大。
、塾貌煌幕喗M來(lái)提升同一重物,越省力的滑輪組的機械效率越低。
、転榱颂岣呋喗M的機械效率,一般采用的主要方法是:A.減小動(dòng)滑輪的質(zhì)量;B.減小整個(gè)裝置的摩擦。
分析、討論,對知識再探索。
提高學(xué)生的探究思維能力,拓廣學(xué)生的視野和實(shí)驗內容。體會(huì )“發(fā)展與創(chuàng )造”的樂(lè )趣。實(shí)驗創(chuàng )新
八.實(shí)驗設計或改進(jìn)建議
培養學(xué)生設計實(shí)驗的能力。發(fā)現實(shí)驗中存在的不足和缺點(diǎn),根據實(shí)際,提出實(shí)驗設計的方案或實(shí)驗改進(jìn)建議。
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