滑轮组实验
滑轮组实验1
“叮铃铃------”上课了。科学老师抱着一叠教案,微笑着走上讲台。她说:“同学们,今天我们要做一个‘小个子战胜大力士’的实验”。什么?小个子可以赢大力士?!那是绝对不可能的事情。科学老师葫芦里到底卖的什么药?
老师找来两根棒子,用一条粗麻绳从第一根棒子绕过第二根,再绕回第一根棒子,并扎得严严实实的。大家左看右看也看不懂,简直就像一个提水的机器。然后,老师叫来了班级里王宏业、赵迦勒两位“大力士”操住两根棒子,又叫我来拉绳子。这时,台下议论纷纷:“王力源这下怕是成了桌上一盘鱼肉——任人宰割了!”“哼,这科学老师也真是的。声称‘小个子可以战胜大力士’,吹牛不打草稿。”“自信过了头,岂不是‘自不量力’吗?”“算了算了,大家还是先看看老师到底卖的什么关子吧!”
“开始!”老师一声令下。我用出吃奶的劲一拉,王宏业拿住的棒子一下子就倾斜过来了。后来,我只要轻轻一拉,王宏业就受不了了。场面开始一边倒,大家都把获胜的机会押在了王宏业的身上。尽管大家高声呼喊:“王宏业必胜!”“王宏业加油!”但是也无能为力。接下来,绳子缠绕的圈数越来越多,我越拉越轻松----大家在一旁看得目瞪口呆:“哇!老师的‘预言’灵验了!”“看不出来,王力源的力气竟然这么大!”
实验结束了。我得意洋洋地说:“大力士竟然败在了我的手下。哈哈------”而王宏业、赵迦勒两人连抓破了头皮也想不通:“我们今天为什么回输呢?”这时,老师再次走上课台,神采飞扬地说道:“像刚才我绕线的绕法,构成了一个‘滑轮组’——就是一个或多个定滑轮与动滑轮组装在一起的结果,绕3圈可以省3分之2的力,绕5圈可以省5分之4的力------总而言之,绳子缠绕的圈数越多,拉起来就越省力。”同学们听后恍然大悟。
这个小实验让我亲身体验:原来滑轮组这么神奇!
滑轮组实验2
教学目标
1、学习组装滑轮组,掌握测滑轮组机械效率的方法。
2、能进行滑轮组机械效率的计算。
3、提高学生的科学素质,培养学生的实验动手、观察、思维等能力,增强团结合作精神。
重点难点
1、滑轮组的绕线组装,
2、重物上升的距离和绳子自由端所通过距离的测定。理解S与h的关系。
3、会测滑轮组的机械效率η。
实验器材
1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组,2个定滑轮和2个动滑轮组成的滑轮组,刻度尺,钩码(或重物),弹簧测力计,铁架台,铁夹,细绳
教学过程设计
一.复习提问
1、什么是有用功,额外功,总功?
2、什么叫机械效率?计算公式?
为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?每个量怎样测量?
二.预习提问
1、实验目的;
2、实验原理;
3、实验步骤。
三.实验指导
1、在实验中,弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。在测量中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。必须在拉动中读数。为了避免实验时顾此失彼,同一实验组的同学要分工合作。
2、钩码上升高度的测量,可先量出钩码到
桌面(或铁架座面)的距离h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后,再量出钩码到桌面(或铁架面)的距离h2那么h2-h1就是钩码升高的高度h 。为了测量和计算方便,钩码前后的高度h1、h2最好是整数。
3、弹簧测力计通过距离的测量,可以仿照测量钩码提升高度h的方法进行,或者事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处做个带色的记号,再拉弹簧测力计,量出记号到细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,这就是弹簧测力计通过的距离s 。
4、在实验中要求严肃认真,实事求是地记录测得的数据,不能凑数。实验结束,要整理仪器,并放回原处。
通过提问,检查学生复习和预习情况,导入新课。
启发实验
回顾已学知识,明确实验内容,了解实验器材、实验目的、实验步骤以及实验中的注意事项,为动手实验做准备。
四.强调实验中的注意事项,安排实验分工
四人小组成员好分工:一人负责操作,一人负责测量,一人负责记录,一人负责观察、指挥。
安排实验
学生“各尽其职”,相互合作,学会合作学习。
五.学生分组实验,完成实验记录并分析数据
1、分组实验:要实事求是地记录所测得的数据。不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数据和结果。
2、数据分析:
①由于W总总是大于W有用,所以η<1;
②从实验可见,不同的滑轮组,η的值一般不同;
③在实验中,对于已经组合好的`滑轮组,只要用尺测出了钩码上升的高度h,数出承担重物的绳子的段数n,弹簧测力计上升的高度就可以算出来,即s=nh。
学生分组实验,完成实验记录;教师巡查指导。发现问题及时在全班讲解。
提高学生的科学素质和观察、动手、分析能力,增强学生的团结合作的精神和尊重科学的态度,掌握实验方法。
能通过实验数据做简单的分析。
六.学生实验情况小结
总结实验中的优缺点,及时纠正。
七.习题和实验探究(内容见《实验报告》)
1、习题讲解:(略)
2、实验探索:
①即使没有刻度尺,h和s可以不测出具体的数值,因为弹簧测力计移动的距离s与重物上升的高度h的比值为:s:h=n,n是承担重物的绳子的段数,再结合测得的重力G、拉力F就可以计算出η。滑轮组的机械效率可表示为:
②同一滑轮组,机械效率并非是固定的,η的值随滑轮组所提升的重物的质量的增大而增大。
③用不同的滑轮组来提升同一重物,越省力的滑轮组的机械效率越低。
④为了提高滑轮组的机械效率,一般采用的主要方法是:A.减小动滑轮的质量;B.减小整个装置的摩擦。
分析、讨论,对知识再探索。
提高学生的探究思维能力,拓广学生的视野和实验内容。体会“发展与创造”的乐趣。实验创新
八.实验设计或改进建议
培养学生设计实验的能力。发现实验中存在的不足和缺点,根据实际,提出实验设计的方案或实验改进建议。
滑轮组实验3
教学题目
四、实验:测滑轮组的机械效率。
教学自的
通过学生实验,使学生进一步明确机械效率取决于有用功在总功里所占的成分,(即百分比)从而了解提高机械效率的途径。
教学器材
刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2米的细绳。
教学方法
学生实验与讨论。
教学内容
首先讨论上节课留的课外作业,指出:
1.提高机械效率的方法是尽可能减少额外功,即减少克服额外阻力所做的功。
2.P171想想议议
克服水重所做的功为有用功,克服水桶、绳子重所做的功为额外功。
从井里捞水桶时,克服水桶重所做的功为有用功,克服水桶里所带的水以及绳子重所做的功为额外功。
通过对以上问题的讨论,可见有用功,额外功主要取决于我们做功的目的性,加以区别,不是固定不变的。
【例如】我们用车推货物而做功,由于货物重而影响的摩擦力,克服这个摩擦阻力所做的功为有用,但由于车重而影响的摩擦力,克服这个摩擦阻力而做的功就是额外的功。
引言:本节课我们要通过测滑轮的机械效率,要进一步明确决定机械效率的两个条件,通过几个不同的方法所测定的效率,进一步认识提高机械效率的实际意义。
学会测定滑轮组机械效率的一些技术性问题。
实验中注意事项;
1.在实验中要将距离测量的准确些。
2.注意会将细绳绕在滑轮上。
2.尽可能在竖直方向上使用弹簧秤。
4.注意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。
小结:
通过学生实验,教师巡视纠正实验中所存在的问题。指出有用功还可以这样来求得,
作业:P176—177,8、9。
【说明】这个教案基本上是提纲式的,建议新教师要把实验过程再写详细些。
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