时间：2023-09-17 15:04:05
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械原理机械效率，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功;在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。
2。通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。
【教材分析】
教学目标知识与技能1.知道有用功、额外功、总功
2.理解机械效率，会计算机械效率
过程与方法1.根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题
2.探究：斜面的机械效率
3.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律
情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。
教学重点1.理解机构效率
2.探究斜面的机械效率
教学难点理解机械效率
教学方法讨论，探究
教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件
【教学过程实录】
一、引入新课
师：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好?
生：小组讨论后自由回答
(把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上;在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……)
二、进行新课
师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。
生：观察思考。
师：对谁做的功是我们需要的?
生：对沙子做的功。
师：(板书有用功：我们所需要的功。)
哪部分功是我们不需要，但不得不做的?
生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。
师：(板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。)
一共做的功等于什么?
生：有用功与额外功之和。
师：(板书总功：有用功与额外功之和。)
假如用斜面推沙子(媒体显示)，有用功、总功、额外功各是多少?
生：(计算回答)
师：假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示)，
你认为哪一种方法最好?为什么?
生：讨论回答。(第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。)
师：工作中，我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。(板书机械效率：有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示?
生：
师：根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少?
生：计算回答。
师：观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么?
生：讨论回答。(机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。)
师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景(媒体显示)。
生：观察思考。
师：下面我们探究斜面的机械效率(板书探究：斜面的机械效率。)
通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题?
生：提出问题。
(斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系?……)
师：请同学们猜想上面提出的问题。
生：做出猜想。
(在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高;在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。)
师：请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。
生：小组讨论，设计实验的方案。
师：下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。
生：小组实验，同时设计表格记录数据。
师：分析实验数据，你能得出什么结论?
生：小组回答。
师：回想实验的过程，影响实验的误差是什么?
生：讨论回答。
三、小结
师：通过本节课的学习，你有哪些收获?
生：思考回答。
(1.有用功、额外功、总功;2.机械效率：定义、公式、计算;3.探究：斜面的机械效率。)
四、动动脑
师：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率?结合自己的学习实际，如何提高学习效率?
生：讨论回答。
五、布置作业
设计实验，测定滑轮组的机械效率
【板书设计】
四.机械效率
1.有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。
总功：有用功与额外功。
2.机械效率：有用功与总功之比公式没有单位，小于1，常用百分数表示。
3.探究：斜面的机械效率
提出问题
猜想
设计实验方案
关键词：机械效率；计算；学生
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2013）09-0108
一、正确计算有用功的方法
1. 物体被提高或举高，依据平衡力原理，所需的拉力或举力应等于物体自身的重力，即W有=FS=Gh。
2. 物体在水平面上被拉走，所需的拉力应该等于物体受到的摩擦力，W有=FS=fs。
3. 物体被沿光滑斜面向上拉W有=FS=Gh（如图1）
二、总功的计算
人们利用机械做功时，人对机械做的功即为总功
1. 人压杠杆做的功
W总=FS=Fh（如图2）
2. 人拉滑轮做的功W总=FS（S为F通过的距离）
3. 人沿斜面拉物体上升W总=FS（如图3）
三、影响机械效率大小的因素
人们在使用机械对物体做功时，不可避免地要克服摩擦做功，而其中克服机械本身的摩擦做功为额外功，同时由于机械本身具有一定的重量，人们也要对其做功，也是额外功的一部分，其次，当人们使用同一机械对不同物重的物体做功时，机械效率也不相同。
例1. 工人利用图4所示的滑轮组提升重物，设绳与滑轮轴处的摩擦力不计，求（1）若用250N的拉力将重400N的物体匀速提起，滑轮组的机械效率多大？（2）若此滑轮组将重1000N的物体匀速提高5m拉力所做的功是多少？
解：（1）W有=Gh
W总=FS=F×2h
=■=■=80%
（2）因重物增大为1000N，故该滑轮组的机械效率将随之增大，所以不能根据W总=■求出W总，只能根据公式W总=W有+W额=G物h+G动h去求，显然，关键要求出G动，由已知条件，有F=■（G动+G物）
G动=2F-G物=100N
W总=（G物+G动）×h=5500J
例2.用如图5所示的滑轮组提重物，且设一切摩擦不计，（1）当被提起的重物G=320N时，所用拉力F=200N，求机械效率。（2）若被提重物为420N时，且升高2m，求绳端拉力所做的功。
解：设动滑轮重为G动，因摩擦不计
（1）F=■（G+G动）令升高h则
W有用=Gh=320h
W总=FS=F・2h=400h
=■=■=80%
G动=2F-G=400N-320N=80N
（2）令拉力为F′
F′=■（G′+G动）=■（420N=80N）=250N
S=2h=2×2=4m
W总=F′S= 250×4=1000J
前面提到当人们使用同一机械对不同物重的物体做功时，机械效率也不相同。
此时往往有学生对拉力F′易错解为
？耷=■=■=■
F′=■=■=262.5N
W=F′・2h=262.5×4=1050N
错解的原因没有发现用同一机械提起不同物重的物体时看，机械效率不同，仍使用原机械效率。
由于我们把有用功，总功在各种情况中都已分别求出，只要把有关的数据或表达式代入？耷=■即可求出，同时可进一步求出额外功，W额=W总-W有它由两方面产生：①克服摩擦所做的功；②提起机械本身所做的功。
关键词：汽车；发动机；机械效率
引 言
自19世纪末至今已有100余年，汽车工业也实现了由无到有。汽车工作的迅速发展为人类文明的发展写下了重要篇章。当前，汽车是人们使用较为普遍、运输量较大的重要交通工具，其为人类的发展带来了巨大的便利。发动机是汽车的心脏，其时刻为汽车的行使运行提供所需的动力源泉。发动机机械效率切实关系到汽车的行使效率，由此可见，提高汽车发动机机械效率对于汽车来说具有非常重要的意义。
1.汽车发动机工作原理
1.1.二冲程发动机的工作原理
当前，很多汽车的发动机都属于二冲程式，其主要依靠曲轴的来回旋转以及发动机内活塞的上下运动来完成工作。二冲程发动机在气缸上都设有进气、排气以及换气的小口，这些气口的开闭主要是通过活塞的上下运动来完成。在汽车行驶过程中，曲轴的旋转会造成活塞的运动，在活塞运动的过程中，气缸的气口就会随着发生开闭等工作。当内燃汽车进入进气口后，气体将会被压缩，当活塞向上运动时，曲轴箱的容积加大，进气口的舌簧阀将打开。汽油以及空气将进入曲轴箱内，当活塞上行到止点时，火花塞随之产生电火花，其将内燃汽车点燃随之产生热能。在活塞的作用下，这种热能转换为机械能，进而促使发动机工作。
1.2.四冲程发动机的工作原理
四冲程发动机是汽车的主要发动机。四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程（做功冲程）和排气冲程[1]。汽车发动机的运行主要依靠气缸内的活塞来回运动来实现。当发动机内的活塞向下运动时，发动机的排气门随之关闭，内燃气从进气口进入气缸，当发动机活塞向下运行到止点时，进气门随之关闭。发动机的曲轴通过活塞上下运动来压缩气体。活塞压缩气体的主要目的是促使气体迅速燃烧，产生热能，进而使发动机运行。当发动机的活塞向上运行到止点时，气缸内的其他将点燃，进而推动活塞向下运动。当排气门代开始，气体将会被强制排到大气中。汽车四冲程发动机就是在这种工作原理中周而复始的运行着。
2.提高汽车发动机机械效率的使用措施
2.1.保持良好的效果
对于汽车发动机来说，如果能把摩擦功率减小到最低限度，并保持机器的精度以防止高压气体泄漏而不使指示功率下降，发动机的机械效率将会大大提高[2]。因此，对汽车发动机实行充分而合理的是提高发动机机械效率的重要措施。当前，很多汽车工业都在采用合肥工大研制出的活塞环，这种活塞环表面沉积并且特别耐磨，其使发动机的摩擦损失率下降了6.6个百分点。与此同时，汽车工业可以采用稠化机油或者添加减摩剂的方式来改善发动机的条件，从而尽量确保发动机处于全油膜状态，进而降低发动机的摩擦与磨损。
2.2.定期清洗发动机的燃油系统
燃油在通过油道进入燃烧室过程中，不可避免的会形成胶质或积碳，从而干扰燃油流动或破坏正常的空燃比，或者使燃油雾化不良等现象，因而汽车工业应定期对燃料系统进行清洁，其中，燃油系统清洁部位主要有油道、化油器、喷油嘴或燃烧室等[3]。由此可见，确保发动机储油环境以及储油器的清洁是保障汽车正常运行的重要因素。与此同时，汽车工业还应对汽车发动机的进气系统、曲轴箱以及冷却系统实行定期清洗，这既保障了汽车发动机内部环境的整洁，也提高了发动机机械效率。
2.3.降低发动机的附件消耗功率
在发动机内部系统中，冷却风扇是发动机消耗功率最大的一个附件。汽车工业应该采用风扇离合器来降低发动机的附件消耗率。风扇离合器既能减少发动机的消耗功率，也能减少发动机的磨损，同时，它也能减少发动机的噪声。在寒冷的冬季，采用风扇离合器，发动机的节油效果非常明显。据统计数据显示，汽车发动机采用EF140型的风扇离合器平均节省了发动机5%的燃油消耗率。
2.4.适当控制发动机的转速
汽车发动机的机械损失主要与发动机的转速有关，其与发动机的转速的平方成正相关。当发动机转速加快时，发动机各部分的摩擦损失以及驱动附件的损失比例增加。因此，汽车发动在使用的过程中，应适当控制转速，并确保高速运转的时间不要过长，同时，发动机的转速也不宜上时间处于高速运转状态。
3.结 语
发动机是汽车的心脏。在一定程度上说，发动机机械效率的高低直接决定了汽车行驶效率的高低。发动机在使用的过程中，会产生一定的磨损以及污染，汽车用户应定期对其进行检查和保养，一旦发现问题，应给予及时修复，并尽力提高装配质量，从而保障发动机处于良好的运行状态。
参考文献：
[1] 何才. 浅析工学结合一体化学习站的功能与建设——以汽车发动机机械维修一体化学习站为例[J]. 交通职业教育，2010，（4）：28.
[2] 杜发荣，蒋彬. 航空重油发动机机械效率的影响因素[J]. 内燃机与配件，2010，（11）：4.
[3] 陈惠民. 汽车发动机的工作原理和总体构造[J]. 科技信息，2010，，（24）：719.
例1.（2010・哈尔滨）建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处.姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N.工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m/s，在施工过程中：
（1）该工人提升建材时的有用功率是多少？
（2）该装置的机械效率是多少？（不计绳重和摩擦）
（3）孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该装置改造成简易的起重机（吊起物体的速度限定在0.4m/s）.她到仓库找到了两台电动机，铭牌上的部分数据如上表所示，她要选用其中的一台.请你帮助选择，就你所选的电动机，说明如何使用该装置才能做到合理配置.
考点：功率的计算；速度的计算；功的计算；滑轮（组）机械效率的计算.
分析：（1）知道一块建材重和提升的高度，利用功的公式求有用功；再利用速度公式求做功时间，利用功率的公式求工人提升建材时的有用功率.
（2）知道拉力大小，求出拉力移动的距离，求出总功，再利用机械效率的公式求该装置的机械效率；
（3）知道工人提升一块建材时的有用功率，根据表格中提供的信息，判断使用不同功率的电动机一次提升多少块建材最合适.
解答：（1）提升建材时所做的有用功：
9000J/10000J×100%=90%.
（3）一次提升1块建材有用功功率为360W，一次提升8块建材，做功功率为2.88kW，选择3kW的电动机，效率最高；一次提升2块建材，做功功率为0.72kW，选择0.8kW的电动机，效率最高.
答案：（1）该工人提升建材时的有用功率是360W；
（2）该装置的机械效率是90%；
（3）选择3kW的电动机，一次提升8块建材，效率最高；选择0.8kW的电动机，一次提升2块建材，效率最高.
点评：本题考查了速度的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算，涉及到寻找合理的配置方法，知识点多，属于难题.
例2.（2011・哈尔滨）如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为___J，小聪与小明所用机械的效率之比为_________.（不计绳重及摩擦）
考点：功的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率.
分析：（1）根据图示求出提升沙子的高度h，知道沙子重，利用W=Gh求小聪和小明做的有用功；
（2）不计绳重及摩擦，提升桶和动滑轮做的功为额外功，利用W=（G轮+G桶）h、W=（G轮+G袋）h计算小聪和小明做的额外功；而总功等于有用功加上额外功，求出总功，利用效率公式求滑轮组的机械效率，再求比值.
解答：（1）如图，提升高度h=2×3m=6m，小聪和小明做的有用功：W有用=G沙h=120N×6m=720J；
（2）不计绳重及摩擦，小聪做的额外功：W额1=（G桶+G轮）h=（20N+10N）×6m=180J；小明做的额外功：W额2=（G轮+G袋）h=（5N+10N）×6m=90J；小聪做的总功：W总1=W额1+W有用=180J+720J=900J，小明做的总功：W总2=W额2+W有用=90J+720J=810J，小聪和小明的机械效率之比为：
点评：本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握，本题关键：一是能从图中得出相关信息，特别是到三楼上升的高度是两层楼高；二是不计绳重及摩擦，额外功的求法W=（G轮+G桶）h或W=（G轮+G袋）h.
例3.（2012・哈尔滨）同学们共同研究滑轮的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮________________.
（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示.据此可知，使用动滑轮__________________________________.
（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示.请根据丙图信息.写出分析数据的具体过程，并回答他们的问题.
考点：定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点.
分析：（1）观察甲图三次弹簧测力计示数与物重，可得出拉力与物重相等，但改变了用力的方向，给做功带来了方便；
（2）观察乙图弹簧测力计示数与物重，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力；
（3）已知物重G、拉力F、物体升高的距离h，绳子移动的距离S，绳子段数n，根据有用功公式和总功公式可求出所做的功进行比较.
解答：（1）从甲图中可看出，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同.在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力.
（2）在图乙中，拉力F=0.6N
（3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS= 0.8N×0.3m=0.24J.经比较W有用
故答案为：（1）能改变动力方向，但不能省力；（2）能省力，但不能改变力的方向；
（3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS= 0.8N×0.3m=0.24J.经比较W有用
【关键词】探究性学习物理课堂教学
探究性学习的理论基础主要来自布鲁纳的建构主义学习理论——学习是一种积极的过程，学习者在该过程中依靠现在和过去的知识建构新的思想和概念。在这一过程中，教师应当积极鼓励学生自己去探索原理，师生之间应当积极进行对话。建构主义理论指导下的课堂教学通常具备这样的基本特征：凸现学生中心，强化教学过程，注重师生对话，营造民主氛围。那么，在初中物理课堂教学中，应当如何来引导学生进行探究性学习呢？下面，结合自己的教学实践，浅谈自己的几点看法。
一、通过物理实验操作去探究自然过程
自然现象中的许多物理规律都是通过物理实验才能揭示的，如果仅仅依靠教师的抽象讲解，学生很难理解。所以，教师在教学中，要注重引导学生加强实验操作，并对实验中的问题与现象进行分析，透过现象看到本质，通过数据的变化来抽象出概念或规律。例如：密度的概念对于初中生来说是很抽象的，但如果在实验中让学生通过体积不同、质量不同的同种物体作比较、做实验，学生通过实验探究讨论，可以得出同种物体质量与体积的关系，再引入密度的概念，学生就能很自然地理解密度的概念。又如在串并联电路中，对于总电压和部分电路电压的关系，学生通过动手操作，探究实验过程，通过仪器数据的变化分析，就很容易理解掌握了。
二、创设教学情境激发学生参与探究
教学情境的创设，是学生探究物理知识产生的背景，是发现和提出物理问题的重要前提，只有当教师创设的教学情境进入学生的“最近发展区”且在内容上有挑战性和探究性，学生才能在已有的认知基础上激发起探索欲望，才能与教师互动合作，从中发现问题，提出问题，并解决问题。
学习“功和机械能”中“机械效率”一节时，在学生知道了机械效率是有用功占总功的百分比之后，对于探究斜面机械效率的事例，安排学生对日常生活中的一幕进行分析：小明和小红分别骑自行车上一道斜坡，健壮的小明沿着坡路一直冲了上去，而体弱的小红则骑车走S型的道路轻松上到了坡顶，他们上坡时谁的机械效率高？你认为斜面的机械效率与哪些因素有关？怎样证实你的想法？
由于探究事例取自于学生熟悉的实际生活，这可以引起他们较强的探究欲望。学生在讨论中得出了斜面的机械效率可能与坡度的大小、粗糙程度、重力大小、用力大小等有关猜想。经过分析、筛选，大家在课堂上对斜面的机械效率与倾斜程度、粗糙程度的关系进行研究，以验证自己的猜想。他们将长木板的一端垫高成为斜面，用弹簧测力计测出小车重力和拉小车沿斜面匀速上升的拉力的大小，计算出了有用功、总功和机械效率。由于在前面的学习中学生又通过控制变量分析问题的经历，因此他们熟练采用控制变量法，改变斜面的倾斜程度，测出了拉小车沿不同坡度斜面匀速上升时的机械效率，通过分析对比得出斜面倾斜程度越大效率越高的结论。同样，还知道了斜面越粗糙机械效率越低的道理。正是由于他们对所探究事例比较感兴趣，很多同学想更进一步搞清小明和小红的体重以及上坡速度是否对机械效率有影响，从而将探究活动从课内延伸到了课外。学生的这些发现，正是由于他们对这项以自己现有知识和技能顺利完成的探究感兴趣的结果。
三、用新问题激发学生主动参与探究
学生在解题过程中，常会受到一些问题的影响，为了解出答案，会积极主动地与教师互动，参与探究，教师适当引导，将问题分成若干个“阶梯式”的子问题，放手让学生去实践研究，让学生感受到参与探究的乐趣，通过自己的实践，留下深刻的印象。像上述教学案例中，让学生探究“小明和小红的体重以及上坡速度是否对机械效率有影响”就是用新问题来激发学生主动参与探究的过程。
四、解错常规题时让学生自主探究错因
常规题是物理教学的重点内容，可有些时候学生失误很多，为了让他们养成良好的审查习惯，树立一种正确的意识，要让学生对做错的题目认真分析错因，让学生的无认知监控机制发挥作用，教师也可在课堂教学中有意制造疏漏，让学生讨论、探究，最后得出正确答案。这样，这种波澜起伏的解题感受给学生留下了深刻的印象，课堂上学生在交流中互帮互学，共同提高，培养了学生的思维能力，协作精神，更重要的是让学生感到难题并不神秘，就在大家的探究之中，这样的物理探究性学习必能增强学生的自信心。
五、利用物理探索题让学生探究
物理学是一门自然科学，初中物理知识中蕴藏着深刻地哲理。充分利用物理学中的哲理可有效加强学生的人生观和科学世界观的培养。下面笔者就初中物理教学中的几个实例来说明物理教学对培养学生情感态度与价值观的积极作用。
一、力的作用是相互的，和谐班集体需大家共同创建
在力学的教学中有一条很重要的原理那就是“力的作用是相互的”如甲物体对乙物体施了100 N的力，则乙物体必然同时也给甲物体施了100 N的力。在学习与生活中，人与人之间的友爱是相互的。一个人若能关爱别人，别人必然也会去关心他。“尊人者，人尊之”我们只有尊重别人，才会得到别人的尊重。一个班集体，一旦用“尊人者，人尊之”的思想统帅起来，一旦成员们都在言行中尽可能多地用尊重别人的方式获得别人对自己的尊重，这个集体就会产生极大的凝聚力，每个生活在集体中的人都会感到幸福，自豪，从而发挥出巨大的潜力，取得意想不到的好成绩。
二、机械效率是可以提高的，学习和工作中要有提高效率的意识
在探究滑轮组机械效率的实验中，会发现滑轮组的机械效率高低与滑轮组提起的物重、动滑轮的重、绳重和摩擦等因素有关。
由此我们可以通过增大物重、选用轻质动滑轮、减小轮轴间的摩擦等方法来提高装置的机械效率。其指导思想就是努力减小额外功，增大有用功。在此，可引导学生讨论：一个人在学习和工作时，当然想提高效率。由机械效率对比可知，要想取得好的效率就要努力做好需要做的事即“有用功”而尽量少做与学习、工作无关的事即“无用功”，同学们在平时的学习中若能逐步培养自己的效率意识，努力提高学习效率，这无疑是人生的一大财富。
三、物体的运动是相对的，人的发展是波动的
在物理学中把一个物体相对与参照物位置的改变叫机械运动。如果一个物体相对于参照物的位置不变我们就说这个物体相对于参照物是静止的。通过实例分析学生很快认识到要判断一个物体是否运动，首先要选择一个参照物。而选择不同的物体作为参照物，结论常不一样。例如：研究正在行使的公共汽车中的乘客的运动情况，若以客车中的另一乘客为参照物，他是静止的，若以路边候车的人为参照物，他则是运动的。由此可见运动是相对与某个参照物而言的。教育是促进人发展的活动，学生的发展是波动的。是否进步与他们选择的参照物有关。在教学中，教师若能从不同的角度科学合理地评价学生，用相对性的观念去肯定、鼓励学生，引导学生正视自己，用发展的观念来看待自己成长过程。在学习、生活和今后的工作中，谁不会遇到挫折，关键是要用乐观的心态和积极进取的态度去继续奋斗，不怕困难，坚持不懈，相信他们一定会在挫折中进步和发展。
总之，在我们每日进行的教学事件中，教师都可以抓住时机引导学生深入思考，从而达到逐步培养学生的良好的价值观的目的。
作为实验探究题，要求学生能掌握探究问题的方法，能综合运用所学知识、方法、思想去解决问题.在中考命题中，探究性实验题题型新颖、容量大、解题难度大，如何答好实验探究题成了中考命题、答题的关键.现就我市近三年中考物理试卷中的实验探究题分析如下.
1.（2010年）同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”.
（1）实验中小灯泡电功率的大小可通过观察什么现象来判断？
（2）一位同学用干电池做电源，把L1“2.5 V 0.3 A”和L2“3.8 V 0.3 A”两只灯泡连成如图1甲所示的电路.闭合开关进行实验，记录数据如表1.
表1小灯泡11发光情况11电压U/VL111暗111.8L211亮112.7通过观察现象及数据分析，你得出什么结论？
（3）有位同学又在原有器材基础上继续探究，连接方式如图2乙所示，闭合开关S，看到小灯泡L1一闪即灭，经检查发现灯丝断了.请你分析原因并说明改进方法.
解析（1）题中要求通过观察现象来回答，而给出的条件有发光情况“暗”、“亮”所以回答为“小灯泡的亮度”.
（2）在图7中，由于L1与L2的额定功率不同，串联在电路中后得到的实际电压不同，电压高的实际功率大，就较亮.
（3）从甲图知道，电源电压不低于4 V，而乙图中L1并联电源上，因其额定电压（2.5 V）低于电源电压而烧坏.改进的办法：因为串联电路有分压作用故改进办法是在干路上串联一分压电阻.
2、（2010年 5分）“水会增大物体间的摩擦吗？”多数人的答案是：不会.但许多人都有这样的感受：油漆过的地板上有水时，人很容易滑倒.可也有相反的事例，例如爬过树的人都知道：手上出汗时，会感觉到手与树之间的摩擦力变大了.水到底可以增大还是减小物体间的摩擦呢？比较上述事例发现，油漆过的木板表面不吸水，树木（可看作未油漆过的木板）表面吸水，所以探究水对摩擦力大小的影响，可作这样的猜想：猜想一：在不吸水的木板表面，有水时的摩擦力可能比无水时的摩擦力小.猜想二：在吸水的木板表面，有水时的摩擦力可能比无水时的摩擦力大.为验证上述两个猜想，请帮解决两个问题：（1）现有实验器材：油漆过的木板、未油漆过的木板、带有挂钩的木块、盛有水的烧杯.还需要什么器材？（2）请设计出记录实验数据的表格. 解析：比较摩擦力的大小就要摩擦力，二测量力的工具是弹簧测力计所以（1）弹簧测力计
出表中标有编号①、②和③空格 处的数据？
（2）实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计？
（3）分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关？为什么？
（4）不同滑轮组的机械效率与其它哪些因素有关呢？（列举一例）
解析根据机械效率的计算公式即可计算.
（1）①88.9%②约2.2③30
（2）竖直匀速向上.
（3）主要与所吊物重有关.因为用同一滑轮组对不同物体做功时，其额外功基本不变，根据η=1-W额11W总可知，物重越重其W总越大，而η越小.
（4）影响机械效率的因素多，答案很灵活，只要答对一个因素就行，如：“动滑轮重”、“绳与滑轮之间的摩擦”等.
4、（2011年 3分）对于用天平、量筒测某种液体的密度来说，其实验设计有如下三种方案：方案一：A用天平测出空烧杯的质量m1B.在烧杯中倒入适量的被测液体，测出总重量m2C.将烧杯中的液体倒入量筒中，读出液体的体积VD.用公式算出液体的密度ρ液 方案二：A.在烧杯中盛被测液体，测出它们的质量m1B.将烧杯中的适量液体倒入量筒中，读出液体的体积VC.测出烧杯和杯中剩余液体的质量m2D.用公式算出液体的密度ρ液 方案三A.将烧杯中的适量液体倒入量筒中，读出液体的体积VB.用天平测出空烧杯的质量m1C.再将量筒中液体倒入烧杯，放在天平上测出总质量m2D.用公式算出液体的密度ρ液（1）用三种方案中的哪种方案进行试验，试验误差最小？（2）用你选择的方案进行试验，写出所测密度的表达式.（3）方案一的缺点是什么？解析：（1）方案二. （2）方案一： 方案二： 方案三： [对应（1）选择方案，表达式正确给1分]（3）测量出的密度值偏大（C步中烧杯中的被测液体不能完全倒出） 3.（2011年）要测出额定电压为2.5 V，额定功率为1.0 W的小灯泡的额定功率，现有小灯泡、电流表、电压表、开关和导线.
（1）写出实验还必需的实验仪器.
（2）按图3接好实验电路后，在实验中有同学连接的电路出现故障，如表3所列的两种情况.请根据现象和检测结果指出故障原因.
（1）请你帮小红计算第3次实验得到的数据W有 、W 总、 和 （写出计算过程） （2）该实验能验证“机械的机械效率越高越省力”吗？写出你的看法.（3）完成实验后，小红又产生一个猜想“如果减小斜面摩擦，可以提高斜面的机械效率吗？”请你运用所学的知识，说明小红的猜想是否正确，简述其理由.（简单推理）解析：（1）W有 = G h = 5×0.2 = 1（J）， W总 = FS = 2.7×0.5 = 1.35（J） η = 分）（2）不能，该实验反映的是：“斜面的机械效率越高，越费力”.（3）正确.因为同高度斜面，减小摩擦，W总减小，W有不变，根据 机械效率变大.4.（2012年）如图4所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，一次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上.
（1）要使像成在光屏的中心，实验前，该怎样调节凸透镜、光屏和烛焰；
（2）蜡烛在凸透镜2倍焦距外的位置时，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个什么样的像？
（3）如果凸透镜焦距为10 cm，蜡烛到凸透镜距离为8 cm，从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个什么样的像？
（4）实验中若在光屏上得到一清晰的实像，当用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分，则所成的像将会怎样变化？
摘要：液压泵是液压系统的动力元件，它是将电动机或其他原动机输出的机械能转换为液压能 的装置。其作用是向液压系统提供压力油。
关键词：液压；液压泵；动力；元件
一、液压泵工作原理
当偏心轮转动时，柱塞受偏心轮驱动力和弹簧的作用分别作左右运动。
柱塞向右运动时，其左端和泵体间的密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压的用下通过单向阀进入泵体内，单向阀封住出口，防止系统中的油液回流，此时液压泵完成吸油过程。
当柱塞向左运动时，密封容积减少，单向阀封住吸油口，防止油液流回油箱，于是泵体内的油液受到挤压，便经单向阀进入系统，此时液压泵成压油过程。若偏心轮不停地转动，泵体就不断地吸油和压油。
由上述可知，液压泵是通过密封容积的变化来进行吸油和压油的。利用这种原理做成的压泵称为容积式泵。
二、液压泵的特点
单柱塞液压泵具有一切容积式液压泵的基本特点：
(1)具有若干个密封且又可以周期性变化空间。液压泵输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其他因素无关。这是容积式液压泵的一个重要特性。
(2)油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。因此，为保证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用密闭的充压油箱。
(3)具有相应的配流机构，将吸油腔和排液腔隔开，保证液压泵有规律地、连续地吸、排液体。液压泵的结构原理不同，其配油机构也不相同。如图3-1中的单向阀5、6就是配油机构。
液压泵按其在单位时间内所能输出的油液的体积是否可调节而分为定量泵和变量泵两类；按结构形式可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
三、液压泵的主要性能参数
1.压力
(1)工作压力。液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力的大小取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失,而与液压泵的流量无关。
(2)额定压力。液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。
(3)最高允许压力。在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值,称为液压泵的最高允许压力。
2.排量和流量
(1)排量V。液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积叫液压泵的排量。排量可调节的液压泵称为变量泵;排量为常数的液压泵则称为定量泵。
(2)理论流量qi。理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的情况下,在单位时间内所排出的液体体积的平均值。显然,如果液压泵的排量为V,其主轴转速为n,则该液压泵的理论流量qi为： qi=Vn (3-1)
(3)实际流量q。液压泵在某一具体工况下,单位时间内所排出的液体体积称为实际流量,它等于理论流量qi减去泄漏流量Δq,即： q=qi=Δq (3-2)
(4)额定流量qn。液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定(如在额定压力和额定转速下)必须保证的流量。
3.功率和效率
(1)液压泵的功率损失。液压泵的功率损失有容积损失和机械损失两部分:
①容积损失。容积损失是指液压泵流量上的损失,液压泵的实际输出流量总是小于其理论流量,其主要原因是由于液压泵内部高压腔的泄漏、油液的压缩以及在吸油过程中由于吸油阻力太大、油液粘度大以及液压泵转速高等原因而导致油液不能全部充满密封工作腔。液压泵的容积损失用容积效率来表示,它等于液压泵的实际输出流量q与其理论流量qi之比即：ni=■=■=1■ (3-3)；因此液压泵的实际输出流量q为：q=qiηv=Vnηv(3-4)；式中：V为液压泵的排量(m3/r)；n为液压泵的转速(r/s)。
液压泵的容积效率随着液压泵工作压力的增大而减小,且随液压泵的结构类型不同而异,但恒小于1。
②机械损失。机械损失是指液压泵在转矩上的损失。液压泵的实际输入转矩T0总是大于理论上所需要的转矩Ti,其主要原因是由于液压泵体内相对运动部件之间因机械摩擦而引起的摩擦转矩损失以及液体的粘性而引起的摩擦损失。液压泵的机械损失用机械效率表示,它等于液压泵的理论转矩Ti与实际输入转矩T0之比,设转矩损失为ΔT,则液压泵的机械效率为：
nm=■=■ （3-5）
(2)液压泵的功率。
①输入功率Pi。液压泵的输入功率是指作用在液压泵主轴上的机械功率,当输入转矩为T0，角速度为ω时,有：pi=Toω (3-6)
②输出功率Po。液压泵的输出功率是指液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压差Δp和输出流量q的乘积,即：p=Δpq (3-7)
式中：Δp为液压泵吸、压油口之间的压力差(N/m2);q为液压泵的实际输出流量(m3/s);p为液压泵的输出功率(N・m/s或W)。
在实际的计算中,若油箱通大气,液压泵吸、压油的压力差往往用液压泵出口压力p代入。
(3)液压泵的总效率。液压泵的总效率是指液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值,即：n=■=■(3-8)；其中Δpqi／ω为理论输入转矩Ti。由式(3-8)可知，液压泵的总效率等于其容积效率与机械效率的乘积，所以液压泵的输入功率也可写成：
pi=■(3-9)
四、常用液压泵
1．齿轮泵
齿轮泵有外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种结构形式。外啮合齿轮泵结构简单，成本低、抗污及自吸性好，因此广泛应用于低压系统。
齿轮泵是一种容积式回转泵。当一对啮合齿轮中的主动齿轮由电动机带动旋转时，从动齿轮与主动齿轮啮合而转动。在A腔，由于轮齿不断脱开啮合使容积逐渐增大，形成局部真空，从油箱吸油，随着齿轮的旋转，充满在齿槽内的油被带到B腔，B腔中由于轮齿不断进人啮合，容积逐渐减小，把油排出。
2．叶片泵
根据工作方式的不同，叶片泵分为单作用式叶片泵和双作用式叶片泵两种。单作用式叶片泵一般为变量泵，双作用式叶片泵一般为定量泵。
双作用式叶片泵的工作原理：转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴 定子内表面上。这样，两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸 油，再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油和两次排油。
3．柱塞泵
按照柱塞排列方向的不同，柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两种。由于径向柱塞泵的结构特点使其应用受到限制，已逐渐被轴向柱塞泵所代替。
轴向柱塞泵是利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。柱塞泵由缸体与柱塞构成，柱塞在缸体内作往复运动，在工作容积增大时吸油，在工作容积减小时排油。
关键词：双轮铣槽机；施工原理；优缺点
中图分类号：TU71文献标识码： A
一、前言
随着我国地下工程的发展，连续墙施工设备也从简单的机械钻机发展到今天电液一体化的现代机械。常用的设备主要有：液压抓斗(大多需要冲击钻机配合)、旋挖钻机和双轮铣。双轮铣槽机作为专用的地下连续墙施工设备，以其成槽施工效率高、孔形规则、安全环保、适应地层地质范围广等优点已被普遍采用。
二、双轮铣槽机的工作原理
双轮铣设备的成槽原理是通过液压系统驱动下部两个轮轴转动，水平切削、破碎地层，采用反循环出碴。最大成槽深度可达150m，一次成槽厚度在80cm～280cm之间。
双轮铣设备主要由三部分组成：由起重设备、铣槽机、泥浆制备及筛分系统等部分组成。以德国宝娥公司生产的BC36型双轮铣槽机为例，其主要工作部位为铣刀架，铣刀架是一个高12m、重36t带有液压和电气控制系统的钢制框架，下部安装3个液压马达，水平向排列，两边马达分别驱动两个装有铣齿的铣轮。铣槽时，两个铣轮低速转动，方向相反，其铣齿将地层围岩铣削破碎，中间液压马达驱动泥浆泵，通过铣轮中间的吸砂口将钻掘出的岩渣与泥浆混合物排到地面泥浆站进行集中除砂处理、然后将净化后的泥浆返回槽段内,如此往复循环,直至终孔成槽。
双轮铣槽机的铣头部分安装了一定数量的、用于采集各类数据的传感器，操作人员可以通过触摸屏，很直观地看到双轮铣槽机的工作状态（铣头的偏直状况、铣削的深度、铣头受到的阻力），并进行相应的操作。
三、工程概况
新建铁路长株潭城际铁路工程开福寺站位于长沙开福区。车站呈东--西走向，起止里程为WDK5+582.000-WDK5+837.00，全长257.6m，有效站台长230m，有效站台宽度为14.44米。标准段基坑深度约30.8m，车站覆土厚度约3m，本车站采用明挖法施工。
车站采用地下连续墙围护，主体围护结构长572.823m，采用1200mm厚地下墙，外挂结构围护长57.527m，采用1000mm厚地墙；车站主体标准段1200mm厚地墙深度为37.2m，东西侧端头井地下墙深度均为41.2m。地连墙接头形式采用套铣接头。
四、双轮铣槽机的主要优缺点
为了提高施工效率，现场配备了液压抓斗1台、双轮铣1台、旋挖钻机1台、冲击钻机8台，四种机械设备交叉作业，根据对机械效率的统计显示，双轮铣槽机具有明显的优势，在钻进深度为41.5m情况下机械效率统计见下表1：
表1机械效率统计表
机械类型 平均时间 钻进速率 备注
双轮铣 14小时 2.95m/h 6m宽槽幅只需3铣
液压抓斗 2小时 8m/h 仅能施工地面下16m范围内软土地层
旋挖钻 18小时 2.3m/h 单孔，6m宽槽幅需施工4个孔
冲击锤 7天 0.25m/h 单孔，适合锤击旋挖钻留下的月牙部分
根据以上机械的对比，表现出双轮铣主要有以下优点和特性：
1、对地层适应性强，可在淤泥、砂、砾石、卵石及中硬强度的岩石、混凝土中开挖；
2、钻进效率高，在松散地层中钻进效率 20～40m3/h，在中硬岩石中钻进效率4～8m3/h；
3、槽型规则（垂直度可控制在3‰以内）；
4、运转灵活，操作方便，双轮铣履带式起重机不需轨道，可自由行走；
5、排渣同时即清孔换浆，减少了混凝土浇筑准备时间；
6、低噪音、低震动，可以贴近建筑物施工。
但但同时由于工艺和设备限制其存在一定的局限性：
1、不适用于存在孤石、较大卵石等地层，此种地层下需和冲击钻或爆破配合使用。
2、受设备限制连续墙槽段划分不灵活，尤其为二期槽段；
3、对地层中存在的钢筋比较敏感；
4、配件稀缺，维修复杂且费用高；
5、设备自重大，对地面硬化要求高。
五、双轮铣槽机成槽主要技术要点
1、成槽垂直度控制
在铣槽机放入导墙前，先将铣槽机的铣轮齿最外边对准导墙顶的槽段施工放样线，铣轮两侧平行连续墙导墙面，待铣轮垂直放入导墙槽中再用液压固定架固定铣槽机导向架，固定架固定在导墙顶，确保铣刀架上部不产生偏移，保证铣槽垂直。铣槽过程中，司机可根据操作室电脑上显示的X轴与Y轴偏差，及时通过纠偏板进行纠偏。
2、双轮铣成槽接头形式
常用的连续墙的接头从工艺上均能满足双轮铣成槽，如拔管式套接法、平接法、工字钢接头、接头槽法等，但国内目前常用的接头方式主要有两种：双轮铣套铣接头（平接）和工字钢接头，以前者居多，从各工程实例分析，两种均能满足防渗和围护要求。
①双轮铣套铣接头（平接）
主要工序为：在进行I序槽孔开挖时，超出接头孔中心线10～20cm，Ⅱ序槽孔开挖时，必须将I序槽孔超出接头孔中心线10cm～20cm的混凝土用双轮铣铣削干净，形成新鲜的混凝土接触面, 然后浇注二期混凝土。
②工字钢接头
首先施工两端装有工字钢的双雌槽段，然后将相邻的雌雄槽段或者双雄槽段的钢筋笼吊放至接头处进行搭接。缺点是：除了常规的双轮铣成槽顺序外增加接头刷洗工序，因为竖向的接头浸没在泥浆中，同时也会有外逸的砼，这样接头的表面就无可避免地受到污染及粘上杂物，在浇筑砼之前必须使用装有钢丝刷的接头刷来清理干净。
参考文献
⑴ 朱思闻液压双轮铣槽机地下连续墙施工技术《上海隧道》2005年第1期
关键词：拓展；实验教学；探究实验
美国有句谚语：I hear and I forget. I see and I remember. I do and I understand.意为：我听到了，我忘记了；我看到了，我记住了；我做过了，我理解了！这句话能很好的体现出咱初中科学实验在科学教学过程中的重要性。在新课程教学改革的背景下，教学的主体，教学的思想、手段、技巧等多方面有极大的更新和进步。但科学实验的教学模式并没有什么变化，基本还是停留在传统的实验教学模式。一般都是教师先讲解实验的步骤，注意细节，安全问题等，然后就让学生按照书本或实验册中的实验步骤按部就班的完成任务，这样看似学生成功的完成了实验，也多数得到想要的实验结果；可是，学生是否真能理解这个实验的原理及每步步骤的作用和意义呢？如果步骤操作失误会出现什么现象，又该如何纠正呢？这个实验现象或实验规律又与生活中哪些情景有联系呢？他们都不会去深究，只是机械的做完这些动作。
这样的实验教学模式使学生思维僵化，只知道被动接受、模仿，发散思维、逆向思维，创新能力、探究能力、质疑能力等都得不到培养提高。而且，近年中考科学试题越来越重视学生的实验能力及用科学知识解决生活中相关问题的能力。因此改革传统学生实验教学模式，开发适应当今教育形势需要的学生实验教育模式，已成当务之急。那么怎样创建适应当今教育形式的实验课教育模式呢？个人认为可以从下面三个方面入手。
一、适当拓展课本内实验的广度和深度，并让学生自行及时总结现象及规律
比如在华师大八年级下课本中的“探究凸透镜的成像特点”实验中，如果按部就班的让学生完成这个实验，学生获得的信息量并不多，他们很难完全掌握凸透镜的成像规律，而且有些学生也不会分析实验失败的原因。例如有次实验课时，其中有一组女同学就举手求助，他们无论前后怎么移动蜡烛，光屏上都没有清晰的像的形成，仔细观察后，原因很快就查明，他们忘记了实验要求，蜡烛的位置太低了，三者没有在同一高度上，那只需要把蜡烛的位置适当拔高就可以了，可是他们却无力分析。另外， 有一次科学检测中，考查了在该实验中，如果用书本把凸透镜遮挡住三分之一，问光屏中像的大小变化和明暗变化。当学生面对这道题目时，回忆当时做实验的情境，发现课本上实验步骤中及实验问题中根本没有这种情况，不得让学生感到气馁，使此题的得分率不高，从而说明这次的凸透镜成像实验，学生缺少分析归纳能力，也缺少总结能力。个人认为最后的实验完全可以让学生尝试总结光源在不同焦距范围内靠近（远离）透镜的过程中，物距和像距变化及像的性质及大小变化规律，也可以进行适度的拓展。有了这种想法后，我在实验操作步骤中穿插了几个实验“意外”，比如上文提到的三者不在同一高度时的实验现象，挡住凸透镜不到二分之一面积，超过二分之一面积时所呈现的像的区别，并请学生来分析原因。甚至当实验过程中出现“疑难杂症”时也可以请“小老师”进行分析指导，这些“小老师”有可能是平时成绩处于中下的，可是却有很强动手能力的同学，通过这次的指导任务后，可以提高他们的学习积极性和自信心。
当实验结束后，他们不仅能总结出凸透镜成像规律，更是能很好解释出了平时易错且难以理解的习题，比如：为什么透过露珠看叶脉可以更清楚？被称为“七仙女”的神奇酒杯，空杯时为什么什么也看不见，斟上酒后，杯底就能显现出栩栩如生的仙女图。通过本次实验相关的原理也能很好的理解了。总之，实验后学生能很好的把科学知识融入到生活中，科学的解释生活中的现象和问题，对科学的知识有了更高一层次的理解和应用。
又比如学生在做测小灯泡电功率的实验时，问题也是层出不穷，一会儿说我电流表的指针未调零，一会儿说我导线不够长，我灯不会亮，我滑动变阻器移不动......对于这些简单的问题他们都不会自行分析，自行解决，见到这种情况后，我就让他们先停下手中的任务，把他们的问题先都写在黑板上，然后让他们自行讨论后得出解决的方案，让他们学会如何分析电路故障，讨论如何检测电路元件的好坏，这样不仅能提高他们发现问题分析问题的能力，也能提高他们的动手能力。在实验过程中碰到的问题被他们一一解决后，学有余力的同学甚至利用并联电路做起了对比实验，这样实验的现象就更加明显了，他们自行进行了适度的拓展使该实验的有效性得到了提高。
二、拓展课本外探究性实验，培养学生创新精神
在目前教育减负的大趋势下，初中科学科目中每周都有一节科学探究课。在这堂课上如果只是老师讲题，学生做练习，那对学生的科学素养的提高帮助不大。所以在这节探究课上我就对学生实验进行拓展，让学生和老师一起设计并操作完成一个书本所没有的，而且取材方便的拓展性探究实验。
如在九年级上科学教学内容中，机械效率，有用功，额外功等这几个知识点是中考中非常重要的考点，而最常见的就是让他们出现在滑轮组的习题中。我在平常的教学中发现，学生很难理解机械效率这个抽象的概念，于是在这科学探究课中，我就让学生就这个知识点进行探究实验。在上这堂课的前一天，我们先提出探究实验的问题：在滑轮组（竖直）拉动重物中，影响机械效率大小的因素有哪些？学生们小组交流后争相提出各种假设 ： 1、在其他条件相同的情况下，滑轮组的机械效率与提升的重物的重量有关；2、在其他条件相同的情况下，滑轮组的机械效率与滑轮组的连线方式（有效绳子段数）有关；3、在其他条件相同的情况下，滑轮组的机械效率与动滑轮的重量大小有关；4、在其他条件相同的情况下，滑轮组的机械效率与绳子拉动速度有关等等。通过和学生的讨论，发现第四个选题很难保证在匀速拉动的过程中体现出速度的明显差异，决定放弃这个假设。师生达成共识后，由学生选择自己感兴趣的假设进行分组（教师适当调配），并设计好实验流程和数据测量表格，当然这个过程中教师可以进行适当的指导。在第二天的探究课上时，我先让同学们自行挑选合适的实验器材进行实验，然后当实验结束后可让同学们进行反思，并且就实验过程中出现的一些问题提一些改进意见，如有些组的同学说：“该实验很难控制匀速拉动重物”针对这个问题另一组的同学马上提出了改进意见“可以利用电动机进行拉动”。而在做与动滑轮重量有关的实验时，为了使动滑轮的大小不变，有同学说可以在原动滑轮上吸一块磁铁，通过改变磁铁的大小来改变动滑轮的重量，这个改进意见能更好的控制了实验变量。
通过这次师生合作完成的拓展性探究实验，学生能较好的理解有用功，总功等数据的求法，能更好的理解影响机械效率的几个重要因素，更能针对实验的现实困难提出建议，真正而有效的对实验进行了拓展，并且提高了学生的科学素养。
三、拓展学校外简易家庭实验，激发学生的科学兴趣，培养学生动手能力
开展学生家庭实验，是科学课堂教学的延续、拓展和深化。家庭实验给学生提供了一个更为广阔的空间，从问题提出、方案设计、实验操作，结果记录及实验改进等等，都由学生独自完成，有利于培养学生独立学习的能力。由于家庭实验真实、直观、安全、易做、有趣，学生通过做家庭实验能获得知识、获取技能、发展能力，因此，家庭实验在激发学生科学探究的兴趣，培养学生探究能力方面有着不可替代的作用。
而且家里的器材方便易得，开发一些家庭实验不仅现象直观，也能使一些物品“变废为宝”，例如可以用家里吃下来的花蛤壳和蛏子壳蛋壳等敲碎了来当制取二氧化碳的原料，用醋酸来代替稀盐酸，用矿泉水瓶来代替锥形瓶，用医院里打点滴后的管子来当导管，甚至可以用紫包菜叶来当酸碱指示剂，对于这个实验学生都比较有兴趣，第二天到校后就争先恐后的来汇报实验结果，这样不仅可以培养学生的动手能力，实验总结能力也可以培养学生的口头表达能力。
当我们在学习《光的折射》时，可让学生在家自行完成一些探究实验，所需的器材仅是一只碗、一枚硬币。实验时，先将硬币投入空碗中，人远立碗的一侧，因为光是沿直线传播的，硬币所反射的光线刚好被碗的边缘挡住，我们恰好无法看到硬币为止，然后逐渐把水注入碗中，光从空气进入水中，发生折射，由于光的折射现象的发生，硬币便“浮”了上来，从而让学生体验光的折射现象。更可以用一个透明的玻璃杯和一只筷子来体现光的折射，当我们把筷子放入盛有水的杯子中时，从侧面看筷子在水面处被折断，这些实验都极易成功，可以让学生在新课教学前都在家里尝试一下，这样不仅有利于提高课堂教学高效性，更能激发学生对科学课程的兴趣。第二天学生来汇报实验结果的时候，有些也会提出一些实验时碰到的问题，如：在加水的过程中硬币会被水流冲动，改变位置后使实验失败，当问及该同学有没有解决的策略时，他说没有。这时其他同学马上提出了对策，说可以用双面胶把硬币与碗底粘在一起，同时在注水时让帮忙的人员沿着碗壁到，这同样也培养了学生发现问题，解决问题的能力。又比如在学“物体的沉浮条件”时，在预习完新课后，可让学生以四人小组为单位先自行设计一些家里能做的探究实验，有些组的说可以用空矿泉水瓶，沙子等来做探究实验，有些说可以利用鸡蛋，盐，水等来做实验，从他们设计的可以看出有些组是从改变物体的自重来探究沉浮条件，有些是通过改变液体的密度，从而来改变浮力大小，来探究浮沉条件，那么对于他们的设计不要过多的点评，等他们做完家庭实验后，第二天来课堂上汇报时我们再来分析实际的成效。在这些实验的过程中，我们实现了由“要我学”到“我要学”；“我乐学”到“我会学”的转化，使学生的主体作用得到了充分发挥，自学能力也充分的得到了提高，同时也有利于培养学生实事求是的科学态度。因为各种实验有成功自然有失败，关键是我们要重视实验的过程，而不是一个简单的结果，真正的体现“I do and I understand”！
布鲁纳曾说过：“所谓知识，是过程，不是结果。”这也正是我们科学实验所要体现的价值，要注重培养学生的动手能力，探究能力，实验分析能力及口头表达能力。而拓展式实验教学模式是依据探究式学习理论而设计的一种新型实验教学模式。它主张以学生为中心，以探索为手段，促进学生的主动参与，积极体验，最终实现提高学生实验水平的目标。通过对科学实验各个环节的全面创新拓展，来培养学生的真正的综合能力和创新精神，这将更有利于提高学生的科学素养！
参考文献：
[1]《中小学实验与装备》第21卷
[2]《“拓展式”实验教学的实践研究》
学习成绩的好坏，往往取决于是否有良好的学习习惯，特别是思考习惯。那么你们知道关于九年级下册物理期末复习资料内容还有哪些呢?下面是小编为大家准备2021年九年级下册物理期末复习资料，欢迎参阅。
九年级下册物理期末复习资料章一一、功
1、力学中的功
①做功的含义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功。②力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。③不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直.
2、功的计算：
①物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
②公式：W=FS
③功的单位：焦耳(J)，1J= 1N?m 。
④注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③ 功的单位“焦”(牛?米 =焦)，不要和力和力臂的乘积(牛?米，不能写成“焦”)单位搞混。
3、功的原理：
使用机械时，人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)
二、机械效率
提升重物W有用=Gh
用滑轮组提升重物W额= G动h(G动：表示动滑轮重)
W总=FS
2、机械效率
①定义：有用功跟总功的比值。
②公式：η=W有用/W总
③提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
④说明：机械效率常用百分数表示，机械效率总小于1
三、功率
①物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。
②定义：单位时间内所做的功叫做功率
③公式：P=W/t
④单位：瓦特(W)、千瓦(kW) 1W=1J/s 1kW=103W
四、动能和势能
③质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大;运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
1、机械能：动能与势能统称为机械能。
如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
1、物质是由分子组成的。
2、扩散现象
①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动(热运动)。温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
②扩散现象说明：A、分子之间有间隙。B、分子在做不停的无规则的运动。
3、分子间的作用力
分子间有相互作用的引力和斥力
①分子间的引力使得固体和液体保持一定的体积，它们里面的分子不致散开。分子间的斥力使得分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。②当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力;当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力;如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。
二、内能
1、内能
①物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。②物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。
③影响物体内能大小的因素：
A温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。
B质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。 C材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。D存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。
d热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。
B做功可以改变物体的内能：
a做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。
b做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。
c如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。
C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。
三、比热容
1千克(立方米)某种固体(气体)燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每千克，符号是J/kg(J/m^3)。固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3。q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体) W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功) (热值与压强有关)Q=cmΔt即Q吸(放)=cm(t-t1) 其中c为比热，m为质量，t为末温，t1为初温，Q为能量。吸热时为Q=cmΔt升(用实际升高温度减物体初温)，放热时为Q=cmΔt降(用实际初温减降后温度)。或者Q=cmΔt=cm(t末-t初)，Q>0时为吸热，Q
1、比热容：
⑴ 定义：单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。 ⑵物理意义：表示不同物质，在质量相等，温度升高(或降低)相同的度数时，吸收(或放出)的热量并不相同这一性质。
⑶比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
⑷水的比热容为4.2×103J/(kg?℃) 表示：1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J
2、热量的计算
公式：Q吸=Cm(t-t0)，Q放=Cm(t0-t)
四、热机
1、热机：
内能转化为机械能的机器。
2、内燃机：
①将燃料移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。
②内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。
3、燃料的热值
①燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，化学能转化为内能。
②燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。
③1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值单位：焦每千克(J/kg)，对气体燃料，热值指的是1立方米燃料完全燃烧放出的热量，单位：焦每立方米(J/m3)
④热机的效率：燃料燃烧释放的能量用来开动热机时，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
⑤提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧;尽量减小各种热量损失;机件间保持良好的、减小摩擦。
五、能量的转化和守恒
1、能的转化
在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。
1摩擦生热：机械能转化为内能2 发电机：机械能转化为电能 3电动机：电能转化为4机械能光合作用：光能转化为化学能5 燃料燃烧：化学能转化为内能
2、能量守恒定律
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
2、按能源是否可再生分为：
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充。如化石能源、核能
可再生能源：可以在自然界源源不断的得到。如：水的动能、风能、太阳能生物质能。
3、化石能源：千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的能源。
如：煤、石油、天然气。
4、生物质能：由生命物质提供的能量。
二、核能
1、原子的组成
物质由分子组成，分子又由原子组成。原子由质子、中子、电子组成。质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电。
2、核能：原子核分裂或聚合所释放出的能量。
九年级下册物理期末复习资料章二一、宇宙和微观世界
1、整个宇宙由物质组成;
物质是由分子组成的;分子是由原子组成的;原子是由原子核和包围在周围带负电荷的核外电子组成;原子核是由质子和中子组成的。
2、固态、液态、气态的微观模型：多数物质从液态变为固态时体积变小;
液态变为气态时体积会显著增大。
固态物质中，分子的排列十分紧密，分子间有强大的作用力。因而，固体具有一定的体积和形状。
液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小。因而，液体没有确定的形状，具有流动性。
气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩，因此，气体具有流动性。
3、纳米科学技术：1nm=10-9m
二、质量：
1、定义：物体是由物质组成的。
物体所含物质的多少叫质量，用m表示。物体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变，所以质量是物体本身的一种属性。
实例：宇航员把月球采集的矿石带回地球后，这块矿石的质量不变。
2、单位：国际单位制：国际单位kg
，常用单位：t、g、mg
例子：一个鸡蛋的质量大约50g。
3、测量——托盘天平
①结构：游码、标尺、平衡螺母、横梁、分度盘、指针
②使用步骤：放置、调节、称量(左物右码，先大后小)。
③注意事项：
1.托盘天平要放置在水平的桌面上。
游码要归零。
2.称前调节平衡螺母(天平右端的螺母)调节零点直至指针对准中央刻度线。
例如：天平上的指针向左偏转，要使天平平衡，可将平衡螺母向右调节。
3.左托盘放称量物，右托盘放砝码(左物右码)。
4.添加砝码从估计称量物的值加起，逐步减小，可以节省时间。
托盘天平只能称准到0.1克。加减砝码并移动标尺上的游码(相当于在右盘加砝码)，直至指针再次对准中央刻度线。
5.在称量过程中，不可再碰平衡螺母。
6.物体的质量
=砝码+游码
7.取用砝码必须用镊子，取下的砝码应放在砝码盒中，称量完毕，应把游码移回零点。
8.称量干燥的固体药品时，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量。
9.易潮解的药品，必须放在玻璃器皿上(如：小烧杯、表面皿)里称量。
10.砝码若生锈，测量结果偏小;
砝码若磨损，测量结果偏大。 三、密度：
1、定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、公式：ρ=m/V
关键词：除雪机械；结构原理；计算分析
除雪机械类型多样，不同种类应用的地区也不同。比如冰雪季节比较长的区域，通常会选择应用专业除雪机，而冰雪季节比较短的区域，则会选择应用兼用除雪机。自动化技术的融入，大大提高了除雪机械效率，为了便于操作，专用除雪机贼通常会选择液压传动方法。由于除雪机械的应用，改善了我国寒地地区的生活条件。因为除雪机械工作过程中，会出现很大的阻力，为了确保除雪机械安全可靠，方便操作人员操作，需要对其进行主要参数进行计算分析。
1 除雪机械的种类、特点、用途
除雪机械有不同的分类标准，比如按照工作原理进行分类，可以分为两大类，分别为推移式除雪机、螺旋转子除雪机；而按照用途来划分，则可以分为泛用、人行道、铁道除雪机等；按照底盘来划分，则可以分为两大类，分别为专用、兼用底盘除雪机；按照行走机构来划分，可以分为轮式与履带式除雪机。在此主要介绍几个重点类型的除雪机。
第一，推移式除雪机，并不能独立使用，需要安装在推土机的前部或者是借助其他车辆进行除雪。此种除雪机，主要是借助推雪铲刀、侧向板等来推雪，从而保证道路畅通。一般情况下，是将积雪堆积起来，直接使用卡车推走，或者直接将雪推到一边。第二，刮刀式除雪机，其整体质量比较轻，应用在松软的雪层中比较适用。此种除雪机械的除雪速度比较块，一小时能够除40-50km。其最显著的优势就是连接刀片比较柔软，能够将路面上的雪全部都除掉，也不会影响路面质量。第三，前置侧铲除雪机，此种除雪机械能够将非常厚的积雪清理干净，由于前置侧铲除雪机主要是由液压操作，因此可以自动调节除雪厚度以及铲刀角度。前置侧铲除雪机的铲刀宽度在2-3.5m之间，还有些侧铲安装了收缩板，主要防止撞击。前置侧铲除雪机每小时能够行驶20-40km。第四，V型除雪犁。此种除雪机械主要是将积雪全部向两侧推移，将车辆行驶的道路全部都开辟出来。V型除雪犁能够推半米到一米厚的积雪，每小时能够行驶30km。第五，除雪开车。次类型的除雪机械通常情况情况下是由汽车底盘改装，其安装了很多专业装置，比如扫雪器、路面平整板等。V型除雪犁主要用来清理新雪、路面等。一般路边堆积的雪也应用V型除雪犁来进行清理。第六，抛投式除雪机，其对积雪具有抛投、切削的功能，属于现代化的除雪机械，其除雪的效率非常高。
2 除雪机械结构原理
因为螺旋转子式除雪机以及犁式除雪机应用最为广泛，因此笔者在此就这两类类除雪机械为例，介绍除雪机械结构原理。
2.1 螺旋转子式除雪机结构原理
此种类型的除雪机械，主要是借助螺旋式铣削积雪器，对积雪进行切削，之后将所有的雪屑都集中到转子抛雪器中，因为除雪机在运行的过程中不断向前，在此同时集雪也越来越多，形成比较大的压差，在压差的帮助下，雪屑会被送入到抛雪转子室中，借助转子叶片，雪屑会不同的被抛出。其具体的结构原理图如图1。
2.2 犁式机械结构原理
犁式除雪机械主要由铰接架、摆动架、推雪铲、倾斜液压缸等组成，此种犁式除雪机械在结构上属于单向式，工作过程中通过支腿来调整除雪的厚度，通过倾斜液压缸来调整分雪方向。铰接架与主机（装载机）连接。犁式除雪机械结构形式分为单向式、V型式、单向翼形式和双向翼形式。目前，在国内的市场工程车辆配套单向式较为多见。
3 除雪机械的主要参数计算分析
除雪机功率的计算是最重要的计算参数。除雪机所消耗的功率包括两大部分：行走装置和除雪工作装置所耗功率。行走装置所耗功可参照一般自行式车辆的计算办法，下面对除雪工作装置所耗功率Na作分析。
Na=N1+N2+N3（kw）
式中：N1-推雪板作业所需功率，kw；N2-螺旋铣削集雪器所需功率，kw；N3-抛雪转子抛雪所需功率，kw。
而N1=Nc+Nr+Nf+Nd。kw
式中：Nc一推雪板切雪所需功率，kw；Nr-推雪板前雪堆运移所需功率，kw；Nf-克服雪与板面摩擦阻力所需功率，kw；Nd-板刃与存雪地面的摩擦阻力所需功率，kw。
由于雪与钢的摩擦系数很小，所以在计算时Nf和Nd可以忽略不计。则计算式可简化为：
N1=Nc+Nr（kw）。
4 我国除雪机械发展趋势
4.1 向小型化、高速化方向发展。在除雪作业中，除雪机机身的大小及除雪速度是影响交通的两个重要因素，机身过大，除雪机占道影响交通；速度过低，影响车流通畅，同时狭窄路面的除雪也要求机身体积不宜过大。为了不妨碍交通，今后我国的除雪机械要向小型化、高速化的方向发展。
4.2 向多功能、一体化方向发展。我国现阶段的除雪机械应该向多功能方向发展，除雪机械应能一机多用，以提高其使用率。如对现有的工程机械、农业机械和环卫机械（装载机、推土机、拖拉机、环卫机械清扫车等）进行技术改造，在冬季降雪时安装除雪工作装置进行除雪作业，其余时间可进行其他工程施工作业或道路清扫养护作业等。专用除雪机械应采用新技术，实现自动控制和自动保护功能，避免除雪装置损坏。
结束语
综上所述，可知正是由于各种除雪机械的应用，大量的积雪才能够快速有效的被清除。由于除雪机械类型有很多，不同类型的具有不同结构原理，本文只是以螺旋转子式除雪机械为例，介绍了其结构原理，由于此类除雪机械比较常用，因此笔者对其进行介绍，具有一定的显示意义。因为积雪厚度、软硬都不相同，因此在除雪时一定要正确选择除雪机械，还需要考虑除雪的地点，确保除雪机械安全运行，不发生故障。
参考文献
[1]徐晓芬，过学迅，何波勇.新型道路铲雪除冰车设计[J].专用汽车，2010（8）.
[2]张启君，夏磐夫.国内外除雪机械的探讨[J].筑路机械与施工机械化，2005（11）.
[3]程宪春，苗忠，闫钰锋.ZH1200型组合式破冰除雪机设计[J].长春大学学报，2002（1）.
