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尊敬的各位评委老师上午好,我是物理组 X号考生,我试讲的题目是机械效
率,下面是我的试讲内容。
上课,同学们好,请坐。
大家昨天晚上完成作业都用了多长时间?有的同学用时 10 分钟,有的半个
小时才完成,老师布置的大约就是 10 分钟的作业,那用时多的同学在写作业时
候不专心,老师就可以说大家做作业的效率不同,生活中我们常常会遇到效率这
个词,你听过哪些效率的词?这位同学,很好请坐。有学习效率、工作效率等。
而在物理学中,我们利用机械帮助我们完成某项任务时,也会涉及效率问题,我
们称为机械效率。这节课我们就来学习机械效率的有关知识。(第 3节 机械效率)
要研究机械效率,就要先研究使用机械做功的情况。不使用机械直接提升物
体做的功,与使用机械提升物体时做的功相同吗?下面我们通过实验来探究。
老师这里有钩码、弹簧测力计等实验器材,我先用弹簧测力计将钩码缓慢匀
速地提升20厘米,同学们来看弹簧测力计的示数是多少?是 2.0N,同学们计算
拉力所做的功,(2.0N 20cm)是多少?这位同学,计算的很正确请坐。是 0.4J。
(0.4J)
现在老师借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢匀速地提升 20 厘米,同学们观
察弹簧测力计的示数是多少?哎,示数是 1.5N,使用动滑轮会省力,再计算这
次拉力所做的功,(1.5N 40cm )这位同学,他计算的是0.3J,这位同学有不同
意见,知识掌握的很牢固都请坐。此时拉力提升的距离还是 20 厘米吗?使用动
滑轮会费距离,应该是 40厘米,所以做功是多少?0.6J(0.6J)
同学们将两个功作比较,发现了什么?这位同学,很好请坐。虽然在两次实
验中钩码被提升了相同的高度,但用动滑轮拉力做的功反而要多一些。那多做的
功来源于哪里呢?比较这两次做功的不同之处,分析原因,给大家三分钟的小组
讨论时间,开始讨论。
时间到,哪位同学说说你的结论?边上靠窗的这位同学,大家都赞同他的观
点吗?嗯,看来大家讨论的结果是一致的,分析得很好,请坐。尽管使用动滑
轮会省力,但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响,我们要多做功。
这是我们额外负担又不得不做的功,叫做额外功,用 W 表示。(一、W :额外
额 额
负担所不得不做)
在实验中对谁做的功是我们需要的?哎,对砝码做的功。无论是否使用滑轮,
钩码都被提升了,这部分功是必须要做的,叫做有用功,用 W 表示。(二、W :
有 有
必须要做)有用功与额外功之和我们用总功表示。(W )
总
所以总功、有用功和额外功之间的关系是?前排的这位同学,很好,请坐。
W = W + W 。(三、W = W + W )同学们来思考一下刚刚我们计算的功是哪
总 有 额 总 有 额个功?是总功,在刚刚实验中使用动滑轮时有用功是多少?0.4J。所以额外功是
多少?这位同学,很好请坐。是总功减有用功是 0.2J。(W W 0.4J W 0.2J)
总 有 额
在达到同样目的时,也就是所做有用功一定的情况下,人们总是希望额外功
越少越好,所以额外功在总功中所占的比例也要越少越好,也就是有用功在总功
中所占比例越多越好。物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率。(二、
定义 )如果用n表示机械效率,那么机械效率表达式是什么?这位同学,很好,
请坐。η 等于有用功比总功。(公式:η =W /W )
有 总
同学们计算一下刚刚实验中的机械效率,是多少?这位同学,计算能力很强
请坐。0.67,(0.67)思考一下,使用任何机械都有额外功吗?哎,都不可避免
地要做摩擦等额外功,所以有用功和总功的关系是?这位同学,思维很敏捷请坐。
有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1的,(η <1)机械效率通常用百
分数表示,所以这个动滑轮的机械效率是?67%。(67%)
大家完成导学案上的例一,要计算机械效率需要计算哪几个物理量?有用功
和总功,在这道题里有用功是什么?提升重物所做的功。总功是什么?就是题目
中电动机所做的功。来核对答案,规范一下做题步骤,做错的同学说说自己的想
法,同学之间相互交流两分钟。同学们看这台起重机的机械效率是多少?百分之
44,起重机的机械效率一般为 40%-50%,抽水机的机械效率一般为 60%-80%。
现在我们通过实验测量滑轮组的机械效率,需要测量哪些物理量?有用功和
总功,怎样计算有用功?这位同学,很好请坐。测量重物的重力以及提升的高度。
怎样测量总功?测量拉力与拉力移动的距离。同学们将测量的数据记录在表格
中。(巡视)看同学们完成实验了,通过实验思考机械效率与什么因素有关?这
位同学,大家是否得出了相同的结论?你总结的很好请坐。重物越重,机械效率
越高。在生活中提高机械效率有利于节能减排提高经济。可以通过改进结构,定
期维护机械等方法提高机械效率。
通过刚刚的学习你有什么收获?这位同学,这位同学,看来同学们收获不少
总结的不错,老师给大家布置课后任务,请同学们回去思考有哪些提高机械效率
的方法,我们下节课讨论。
我的试讲到此结束,感谢评委老师。