《第十三章机械功和机械能》集体备课教案

教学过程 教学步骤 一、复习提教师活动 1、力学里的功包括两个必要的 学生活动 使学生意识到：我们在使用机械做功时，额外功是不可避免的，但我们总希望做的额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越设计意图 问，引入新因素是什么？计算功的公式和国际课 单位制中功的单位是什么？ 2、演示启发，引入新课。 G(N) h(m) W阻(J) F(N) S(m) 0.1 W动(J) 0.12 1.96 0.05 0.098 1.2 比较W动 和W阻发现W动>W阻为什么呢？引入机械效率。 二、新课教1、首先引导学生阅读课本图并结合 学 上面的实验进行讨论 （一）有用①、上述情景中哪些功有用？ 功、额外功②、哪些功无用但不得不做？ 和总功 2、引出有用功、额外功、总功的概 念。 ①有用功：对人们有用的功叫有用功。W有 =Gh ②额外功：人们不需要但又不得不做 的功叫额外功。W额=W总- W有 ③总功：有用功和额外功之和。 W总=FS 大越好。 ３、教师讲解：实际使用机械时， 人们总是希望额外功少些。 4、引导学生讨论：杠杆、起重 机、电梯等所有机械都有一些是有用 功，一些是额外功。讨论一下，哪些 是有用功，哪些是额外功？ （二）机械1、使用任何机械都不可避免要做额 效率 外功。例如用水桶从井里提水，目的 是把水提上来，所以提水的功是有用 功，提桶的功是额外功，而为了把水 提上来，水桶是不可缺少的。额外功 是我们不需要的，它白白浪费能量， 因此应尽量减小它。使用不同的机械 来提起物体，我们希望做的额外功越 少越好，或者说，有用功与总功越接 近越好。 2、有用功跟总功的比值叫做机械效 率。 机械效率公式： ??W有用W总?100% 学生阅读课本了解强调：有用功总是小于总功，所一些常见 以机械效率总是小于1。机械效率通机械的效常用百分数表示。 提高机械效率有重要的经济意率及提高机械效率义，可以减少能耗，降低生产成本，的意义及应对这个问题重视。 4、例题及机械效率的练习： 重2540N的货物。如图2所示，滑轮组把它提升1.7m。若不考虑摩擦， （1）绳端移动的距离是多少m？ （2）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力800N，滑轮组的机械效率是多少？ 分析:由于重物G是由n段绳子承担，当重物升高hm时，绳末端移动的距离s＝nhm；若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，滑轮组的机械效率等于有用功和总功的比值。 解（1）绳端移动的距离为s＝nh＝4×1.7m＝6.8m （2）滑轮组的机械效率为η=W有/W总方法。 =Gh/Fs=Gh/Fnh=G/Fn=2540N/(4× 800N)≈79% 说明: 如何判断有用功、额外功、总功，是解机械效率有关问题的关键，解题时可以用机械做功的目的来分析。凡是用机械来升高物体的，使物体升高所做的功为有用功；且有W有＝Gh，即有用功等于被升高的物体的重力与其提升高度的乘积。凡是动力做的功就是总功；且有W总＝Fs，它等于力与机械在动力作用下移动的距离的乘积。而用来克服摩擦和机械自身重力所做的功为额外功。 W额＝W总－W有。 三、课堂小1、有用功：对人们有用的功叫有用结 功。W有 =Gh 2、额外功：人们不需要但又不得不做的功叫额外功。W额=W总- W有 3、总功：有用功和额外功之和。 W总=FS 4、机械效率：有用功跟总功之比。即：