第六节 测滑轮组的机械效率
一、教学目标
1.通过测定滑轮组的机械效率,体会测量性实验的设计思路。 2.通过对实验数据的分析与处理,学会测滑轮组的机械效率,了解影响机械效率的有关因素,认识提高滑轮组机械效率的方法和意义。
3.通过实验活动中组装滑轮组以及分工测量的活动,认识到交流与合作的重要性。
二、教学重点和难点
教学重点:本节课的重点是测滑轮组的机械效率,在此基础上进一步探究影响滑轮组机械效率的因素。教学难点:体会测量性实验的设计思路。
三、教学过程
1.教学引入
上一节课我们学习了机械效率,今天我们测滑轮组的机械效率。
2.“知识点”教学 ? 实验目的
(1)测出滑轮组的机械效率; (2)影响滑轮组机械效率的因素。 ? 实验原理
??有,为得出滑轮组的机械效率,需要机械效率的表达式: WW总求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?得到实验原
Gh理 。 ??有?FsWW总需要哪些测量工具? ? 实验仪器
根据实验原理中不同物理量选择不同测量工具,G、F用弹簧测力计测量,h、s用刻度尺测量。
? 实验设计 问题引导:
(1)为避免测力计的自重对实验产生的影响,弹簧测力计如何使用?若用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,怎样组装?
弹簧测力计竖直向上拉动,所以用一个定滑轮和一个动滑轮按照如图所示组装滑轮组。
(2)怎样提升滑轮组,弹簧测力计的读数才准确? 弹簧测力计要竖直向上匀速拉动滑轮组。
(3)用弹簧测力计测拉力读数时,弹簧测力计应在向上的匀速运动中,还是静止状态?两个问题引导学生注意实验操作过程的注意事项。
(4)如何测量钩码上升的高度h?细绳自由端通过的距离s? 先把钩码(的上沿或下沿)放到刻度尺某一整数刻度处,读出重物的初位置,同时用色笔在细绳的适当位置做标记,读出绳端的初位置,向上拉动弹簧测力计后,再读出重物的末位置和绳端的末位置,重物两次位置差即为钩码上升的高度,细绳两次位置差为绳端移动的距离。
以问题引导的形式让学生厘清实验中的注意事项。 ? 实验步骤
(1)将弹簧测力计调零,用弹簧测力计测出钩码所受重力G并记录在数据表格中。
(2)如图甲所示组装实验器材,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出s、h。并把测量数据记录在表格中。
(3)更换不同的钩码,用同一滑轮组提升,将测量数据G、F、s、h记录到数据表格中。
(4)利用
??W有Gh?W总Fs公式 计算滑轮组的机械效率η,并将η值记录在表格中。
为探究影响滑轮组机械效率的因素,在第(3)步中用不同的滑轮组提升同一钩码,将测量数据G、F、s、h记录到数据表格中。
? 实验数据表格 ? 实验结论
(1)用同一滑轮组提升不同的重物,重物越重,机械效率越高。 (2)用不同的滑轮组提升同一重物,机械效率一般不同。 3.课堂小结
测滑轮组的机械效率: (1)实验目的
(2)实验原理 (3)实验仪器 (4)实验设计 (5)实验步骤 (6)实验数据表格 (7)实验结论
影响滑轮组机械效率的因素:
(1)用同一滑轮组提升不同的重物,重物越重,机械效率越高。 (2)用不同的滑轮组提升同一重物,机械效率一般不同。