测滑轮组的机械效率的实验方案教学设计

　　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。