初中物理有關(guān) 效率的教學(xué)體會(huì)
作者:咸陽實(shí)驗(yàn)中學(xué) 殷歐霞
發(fā)布時(shí)間:2015-04-13 11:20:30 來源:陜西教育報(bào)刊社
一、問題的提出北師大版初中物理中有關(guān)效率問題的第一次提出是在學(xué)習(xí)了簡單的機(jī)械后在有用功和總功的概念上提出的,除了在簡單的機(jī)械中提到機(jī)械效率外,在學(xué)習(xí)能量的轉(zhuǎn)化后,也提到了效率,如在內(nèi)能的轉(zhuǎn)移中有爐子的效率,熱機(jī)的效率,在學(xué)習(xí)了電功和電能以后有電熱器的效率和電動(dòng)機(jī)的效率。
二、簡單機(jī)械中的機(jī)械效率
有相當(dāng)一部分學(xué)生在初二首先學(xué)習(xí)了機(jī)械效率及有關(guān)計(jì)算以后就覺得物理這門功課的難度急劇上升,對學(xué)習(xí)物理的興趣大打折扣,那么我們?nèi)握n教師應(yīng)該怎樣在課堂教學(xué)中消化難點(diǎn)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣呢?我曾跟許多學(xué)生交流,覺得學(xué)生感覺這里比較難學(xué),實(shí)質(zhì)此處難點(diǎn)不是機(jī)械效率難,而是對有用功和總功的理解不透徹,如果真正把有用功和總功理解了,而應(yīng)用機(jī)械效率=■×100%只是一個(gè)計(jì)算數(shù)值的問題。怎樣理解有用功和總功是這一部分的難點(diǎn),課本上的概念見北京師范大學(xué)出版社八年級物理P76:“在用動(dòng)滑輪提升重物時(shí),動(dòng)滑輪對物體所做的功是有用的,是必須的,這部分功叫有用功。提升重物時(shí),不可避免地要對動(dòng)滑輪本身做功,克服摩擦做功,這部分功叫額外功。有用功和額外功的總和叫做總功。”
三、能量轉(zhuǎn)化過程中的效率
在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,效率=W有/W總,有用功指的是我們的目的所需要的能量;總功指的是我們?yōu)榱诉_(dá)到目的實(shí)際所付出的能量。具體情況如表格:
1. 燃燒燃料加熱物體時(shí),我們通過具體的燃料燃燒的目的是為了加熱物體,目的:物體吸收的熱量是有用的,為了加熱物體我們?nèi)紵剂戏懦龅臒崃渴强偟?。也常用在太陽能熱水器中?/p>
例:小明家里每天約用60℃的熱水100kg,若自來水的溫度是20℃,液化石油氣燃燒放出熱量的60%被水吸收,則他們家平均每天需要燃燒液化石油氣約多少千克?(液化石油氣的熱值為8.0×107J/kg)
解:
2. 在熱機(jī)問題中,我們通過具體燃燒燃料的目的是為了獲得機(jī)械能。目的:所做的機(jī)械功是有用功,具體燃燒燃料放出的熱量是總的能量。
例: 某小汽車油箱裝滿35kg汽油,司機(jī)駕車到路程為300km的城市去,若汽車勻速行駛,車受到的阻力是920N,汽油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;汽油的熱值為4.6×107J/kg。問汽車在途中是否需要加油?
解:
3. 在電學(xué)問題中,常見的有電熱器和電動(dòng)機(jī)類型。在電熱器中目的是為了獲的熱量,所以熱量是有用的,消耗的電能是總的能量;在電動(dòng)機(jī)中目的是為了獲得機(jī)械能,所以機(jī)械能是有用的,消耗的電能是總的能量。
例:小明家屋頂上有一太陽能熱水器,水箱的容積為120L,假若熱水器接收到的太陽能有50%裝化為水的內(nèi)能,則使一向水從20℃升高到70℃,需要吸收多少太陽能?如果用2000W的電加熱起來加熱,電加熱的效率為60%,則需要加熱多長時(shí)間?
解:
以上是能量轉(zhuǎn)化過程中的效率,于簡單機(jī)械中的機(jī)械效率只是少了“機(jī)械”兩個(gè)字,實(shí)際教學(xué)中可以用我們的目的功或者能量是有用功,具體方法付出的功或者能量是總功,這樣簡單的機(jī)械效率中的機(jī)械效率和能量轉(zhuǎn)化中的效率就得到了統(tǒng)一。



