⒋有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
⒌练习: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。 ⒍提高机械效率
阅读课本提高机械效率一段,小结要点,指出采取减小额外 功是提高机械效率的有效方法。 ⒎例题解析
每个动滑轮重力为3N,用右图两种滑轮组来提升
F
重物G,哪些功是有用功、哪些功是总功?哪个滑轮
F 组机械效率高,为什么?
分析:提升重物G升高h,这一部分功为有用功;绳 子末端在力F作用下通过S的距离,这个功是总功。W有用 =Gh,两个滑轮组的W有用相同。S1=3h,S2=5h,则总功 G 分别为W总1=3F1h,W总2=5F2h。其中乙滑轮组要提升的滑
G 轮数量更多,做的额外功也较多,所以甲滑轮组机械效率较大。 五、实验 学习组装滑轮组和测滑轮组的机械效率 乙 甲 ⒈实验原理
用滑轮组提升重物G升高h是做功的目的,这一部分功为有用功;而所有的功都是由绳子末端在力F作用下通过S的距离产生的,这个功是总功。 实验原理:?=W有用W总?Gh Fs⒉需要测量的物理量
钩码的重力G——弹簧秤;
钩码被提升的高度h——刻度尺; 作用在绳子末端的拉力F——弹簧秤; 绳子末端被拉高的高度s——刻度尺。 ⒊注意事项
在实验中要将距离测量的准确些。 注意会将细绳绕在滑轮上。
尽可能在竖直方向上使用弹簧秤。 注意弹簧秤的示数要用牛顿表示。
拉动的过程中,尽可能使物体匀速上升。 注意分析实验中所出现误差的原因。 ⒋实验记录 次数 1 2
⒌小结
G/N h/m W有用/J F
F
G G F/N S/m W总/J η
根据机械效率的定义,运用公式?=W有用可以测出滑轮组的机械效率。需要测量的物理量
W总有4个:钩码的重力G;钩码被提升的高度h;作用在绳子末端的拉力F;绳子末端被拉高的高度S。 六、总结 七、作业处理 八、反思:
第三节 功 率
教学目标
⒈理解功率。知道什么是功率,知道其物理意义; ⒉知道计算功率的公式、单位,并能进行简单的计算。 教学重点 功率的物理意义 教学难点 功率和机械效率的辨析 教学方法 类比法 课时安排 1课时
教学步骤
一、导入新课 复习提问
⒈力学里的功包括了两个必要因素是什么?功要如何计算?
⒉工地上,要把1000块大理石运到20m高的楼上,已知每块大理石重50N,用起重机可以在2分钟之内一次运完。用一个人来运,需要20小时,这两种方法各需要做多少功?哪种方法做功快? 二、引入
用起重机和人来运送大理石,所做的功是相等的。但是用起重机要快的多。可见,做功不但有多少问题,还有快慢的问题。我们已经学过用速度来表示物体运动的快慢。 为了表示做功的快慢我们用功率这个物理量。 三、新课教学 功率
⒈意义:用来表示物体做功快慢的物理量。 ⒉定义:单位时间内完成的功。
类比如何比较物体运动的快慢得到如何比较物体做功快慢的方法。
W⒊定义式:P?
t⒋单位:瓦特
1瓦特=1焦耳/秒 1W=1J/s
⒌1W的物理意义:物体在1秒内做功1J。
⒍指导阅读:P215 图14-12,对各种常见物体的功率有所了解。
⒎功率是机器的主要技术指标之一。指导阅读P215最后一段,简要说明选购机器时,要根据实际需要和可能选择功率合适的机器。 四、范例分析
例:高出水面30m处有一个容积是50m3的水塔,要用一台水泵在1小时内抽水充满水塔。这台水泵的功率至少要多大?
W分析:首先应弄懂题目的意思,找出已知量和待求量,分析时沿着P?→W=Gh→G
t=mg→m=ρV的顺序进行;解题之前可以将需要求的量逐步列出,使学生明确解题的思路。
A. 50m3的水质量是多少Kg? B. 50m3的水重力多少N? C. 水泵一共要完成多少功?
D. 1小时内做这么多功,水泵的功率是多少?
解:m??V?1?103kg/m3?50m3?5?104kgG?mg?5?104kg?10N/kg?5?105NW?Gh?5?105N?30m?1.5?107JW1.5?107JP???4200W?4.2kWt3600s五、小结
⒈意义:用来表示物体做功快慢的物理量;
WFS⒉功率的公式:P???Fv
tt六、作业处理: 七、反思:
第四节 动能和势能
教学目标
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。 3.知道什么是势能及影响势能大小的因素。 4.知道什么是机械能及机械能的单位。 教学重点 决定动能、势能大小的因素。 教学难点 判断物体所具有的机械能。 教学方法 讲授法 教学时间 1课时 教学过程
一、引入新课:从能源,体能方面引入能量复习知识;功和能的关系 二、新课教学 能量
演示:A玩具小车拉木块;B举高的钩码拉木块(通过铁架台和滑轮)C伸长的橡皮筋拉木块。
问:三个物体是否对木块做功?(学生回答:做了功)
归纳:⑴物体能够做功,我们就说它具有能量,物体能做的功越多,它的能量就越大。
⑵怎样判断物体是否有能量?看它能否做功。
三、动能 探究动能大小与什么因素有关 ⒈概念:物体由于运动而具有的能叫动能 ⒉决定动能大小因素
演示实验:图1-1
A. 质量相同,速度越大,做的功越多,动能越大; B. 速度相同,质量越大,做的功越多,动能越大。 结论:动能的大小与物体的质量和运动的速度有关。
四、势能(重力势能和弹性势能) 探究势能的大小与什么因素有关 ⒈重力势能
①概念:物体由于被举高而具有的能叫重力势能 ②重力势能大小的决定因素 演示实验:如右图
结论:重力势能大小与物体被举高的 高度和质量有关。 ⒉弹性势能
①概念:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。 ②弹性势能大小决定的因素:形变的大小
⒊机械能:动能和势能统称为机械能,它的单位是:焦耳 五、练习、小结 六、作业:本节 七、反思:
第五节 机械能及其转化
教学目标
1.知道动能和势能、弹性势能可以相互转化。 2.能解释有关动能和势能相互转化的例子。 教学重点 动能和势能相互转化 教学难点 能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。 教学方法 演示实验法 教学时间 1课时 教学过程
一.复习提问:
什么叫动能、重力势能、弹性势能?它们的大小各由什么因素决定? 二.引入新课:
演示小球竖直上抛,分析其上升和下落过程。 三.新课教学
1.动能和重力势能、弹性势能的相互转化。 (1).指出演示小球竖直上抛过程中,动能转化成势能(上升),势能转化成动能(下落)。 (2).演示滚摆实验。
A.学生观察并分析滚摆下落,上升过程中能的转化.
B.归纳:下降:高度↓,速度↑,质量不变,是重力势能转化为动能。
上降:高度↑,速度↓,质量不变,是动能转化为重力势能。
(3).举例说明动能和重力势能相互转化的例子。如自行车下坡、荡秋千、高空掷物、荡秋千、人造地球卫星等。
2.动能和弹性势能的相互转化。
(1)演示实验:小车的动能与弹性势能的相互转化。 A.学生观察并分析小车运动过程中能的转化.
B.归纳:弹簧压缩:小车速度↓,弹簧形变↑,是动能转化为弹性势能。
弹簧恢复:小车速度↑,弹簧形变↓,是弹性势能转化为动能。
(2)演示实验:分析乒乓球从手中下落到地上,又向上弹的过程中能的转化情况。
分析:乒乓球从手中下落到刚接触地面是重力势能转化成动能,从接触地面到发生到最大形变是动能转化成弹性势能,从恢复形变到离开地面是弹性势能转化为动动,从离开地面上升的过程是动能转化为重力势能。
(3)举例动能与弹性势能相互转化的例子。 ⒊ 介绍人造地球卫星的能量转化关系 四、总结
五、作业处理 六、反思:
九洪中学九年级物理教案
第十五章 功和机械能
教师:李运洪
2013年2月22日