机械效率的实验探究教例

【进入情境 观察思考】创设实验情境：（学生分组实验并观察思考）请利用所给定的滑轮组，进一步验证功的原理。（装置之一如右图）说明：这一装置与一般的实际应用的滑轮组的装置非常类似，所以在现实生活中具体普遍意义。在这一实验在，实验的操作及设计问题在功的原理那一节已经完成了，相信学生能够非常顺利地完全这一实验。但很明显，这个实验存在额外功的问题，也就是说这一机械有机械效率的问题。这才是创设这一实验情境的最终目标所在。【确定矛盾 提出问题】1．比较外力对机械所做的功与机械克服阻力所做的功的大小。说明：这是特别提请学生注意的是：很多学生把机械克服阻力所做的功与机械克服重物所做的功相混淆。这是一个概念性的理解问题。所以严格地讲，上述的这一问题是上述实验所没办法解决的。所以这给学生留下一个强烈的思维矛盾。2．比较外力对机械所做的功与机械克服重物重力所做的功的大小。（实验结果：外力对机械所做的功大于机械克服物重所做的功）3．得出上述的实验结果，你有什么认识？（可能这时学生的感想和不同意见很多，但教师应把他归纳到下面这一点上）（外力直接对物体所做的功比利用机械时外力对机械所做的功要小）说明：这时的学生的思维矛盾更加激化了：既然使用机械反而费功，为什么在生产与生活中还要不断地大量使用机械呢？学生的这种“使用机械就能达到省功目的的”日常生活错误经验经常在学生的思维在作怪，这也是学生的思维产生矛盾与激化的原因所在。让学生明白：使用任何一种机械都不能省功（就是自然界中的普遍规律——功的原理决定的）。4．几个概念的界定：    （1）机械克服有用阻力所做的功叫有用功，用w有表示。（学生举例：如上述实验中的机械克服重物做的功）（2）外力对机械所做的功叫总功，用w总表示。（学生举例：如上述实验中的手拉绳子所做的功）5．提出问题：对于机械来说，有用功在总功中的比例具有很重要的现 阅读全文