第五节探究——使用机械能省功吗教学目标：1.知识与技能通过探究活动，知道使用任何机械都不省功。通过探究活动，理解机械效率。2.过程与方法经历探索使用机械能不能省功的实验过程，培养观察能力，体会实验研究方法。在实验探究过程中，培养同学们
设计
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实验、收集实验数据、从实验中归纳科学规律的能力。3.情感、态度与价值观通过探究性物理学习活动，体验探究的乐趣。在实验探究过程中，培养尊重实验事实的科学态度。教学过程：一、复习提问1.做功的两个必要因素是什么？举例说明。2.计算功的公式和单位是什么？二、进行新课㈠引入提问：使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，是不是也能省功呢？㈡组织学生完成课本本节实验。学生自己实验。教师巡回指导。⑴明确实验目的是研究使用滑轮提升重物时能不能省功？即手对或滑轮做的功与滑轮对重物做的功是否相等。⑵明确实验中动力就是手的拉力，阻力的大小等于钩码重。图9—27实验中手对动滑轮的拉力由弹簧测力计测出。钩码重G＝mg。⑶测量砝码提升的高度和手移动的距离时，把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁，记下砝码和手的起始位置。当用动滑轮提升砝码到一定高度时，再记下砝码和手的终了位置，求出砝码升高的高度h（米）和手移动的距离s（米）。⑷参照图9—27组装实验器材，将实验结果填入课文
表
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格中，写出实验结论。实验中注意事项；①在实验中要将距离测量的准确些。②会将细绳绕在滑轮上。③尽可能在竖直方向上使用弹簧秤。④弹簧秤的示数要用牛顿表示。⑤拉动的过程中，尽可能使物体匀速上升。⑥可将各数据填入书中表格内。⑦注意分析实验中所出现误差的原因。㈢实验分析⑴学生报告实验记录数值和实验结论。教师将几组数值记于黑板一或事先画好表格的小黑板）上。实验数值G＝5牛，h＝0.5米，F＝3牛，s＝1米。弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：W动＝F•s＝3牛×1米＝3焦。提高重物，动滑轮克服阻力做的功：W阻＝G•h＝5牛×0.5米＝2.5焦。⑵提问：由实验可以看到W动＞W阻，这是为什么？学生回答，教师
总结
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：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2.5牛，而实际的拉力是3牛）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦和动滑轮重时动力做的功是2.5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。⑶总结并边讲边板书①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。利用机械工作时对人们有用的功叫有用功问：本实验中的有用功是多少？答：W有＝G•h＝5牛×0.5米＝2.5焦。②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。有用功与额外功的总和叫总功”问：本实验中总功是多少？答：W总＝F•s＝F•2h＝3牛×1米＝3焦。问：本实验中做的额外功是多少？答：W额外＝W总－W有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦。㈣机械效率问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？学生演算，答出计算过程和结果。答：83.3％。教师小结：机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率有用功总小于总功，所以机械效率总小于1教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。㈤.提高机械效率指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。实验表明：1.使用机械不能省功。2.提问：使用任何机械都不省功，为什么人们还要使用机械呢？要求答出：可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处。三、布置作业P171，2教后记：
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