資源簡介

《機械效率》導學案
學習目標：1.知道有用功、額外功、總功
2.理解機械效率，會計算機械效率
教學重點：1．理解機構(gòu)效率；2．探究斜面的機械效率。
教學難點：理解機械效率
學習過程
一、預習導學
1．下圖中分別用三種方式把沙子提到裝修的樓上去，哪些是有用功？哪些是額外功？總功？
⑴幾個基本概念：
有用功W有用：將重物提升一定高度所做的功
額外功W額外：克服摩擦力和克服動滑輪重力所做的功
總功W總：手的拉力對動滑輪做的功
⑵三者之間的關(guān)系：
或
⑶機械效率的概念：物理學中，將有用功與總功的比值叫做機械效率。有用功總小于總功，所以機械效率總小于1；機械效率用百分數(shù)表示，沒有單位。
即：
計算公式：
二、進行新課
1.思考：
⑴
關(guān)于機械效率的說法中正確的是
（
）
A．越省力的機械，效率越高
B．做有用功越多的機械，效率越高
C．做相同的功，額外功的值越小，效率越高
D．做功越快的機械，效率越高　　　　　　　　　　　　　　　圖１
⑵
如圖１所示，忽略繩重和摩擦，用拉力F拉著10
N的重物勻速上升，繩子自由端移動1.5
m，動滑輪重力2
N，
求：（1）拉力F；
　（2）物體上升的距離；
（3）有用功，總功，機械效率。
解:
(1)
Ｆ＝__________
＝
_____________
＝
____
N.　　　　　　　
(2)物體上升距離
h
＝_________
＝
____
m.
(3)有用功：Ｗ有
＝_______
＝
__________________＝______
J.
　　總功：Ｗ總
＝_______
＝
___________________＝______
J
　　機械效率：η＝______________________________
２.測滑輪組的機械效率：
實驗原理：
實驗器材：
彈簧測力計、刻度尺、鐵架臺、滑輪、細線、鉤碼。
注意事項：豎直向上，緩慢拉動測力計。
實驗1：　保持動滑輪重一定，改變鉤碼重力。
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W總/J
1
2
3
結(jié)論：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
__
___一定,物重越
____，機械效率越
_____。
實驗2:
保持鉤碼重力一定，改變動滑輪重。如圖３
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W總/J
1
2
結(jié)論：
______
一定，動滑輪越
____，機械效率
_____。
滑輪組的機械效率影響因素：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖３
結(jié)論：滑輪組的機械效率只與
______
和
___________
有關(guān)。
即：
3.練一練：
1．圖４為測量滑輪組機械效率的實
驗裝置，鉤碼總重6
N。
（1）實驗時要豎直向上______
拉動彈簧測力計，由圖可知拉力
大小為_______N，若鉤碼上升的　　　　　
　　　圖4　　　　　　　　　　
高度為8cm,則彈簧測力計向上移動______cm,該滑輪組的機械效率為________。
（2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組有機械效率將_______（選填：“增大”、“減小”或“不變”）
2．在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：
⑴此實驗所用滑輪的個數(shù)至少是____個，其中動滑輪有_____個。
⑵第一次實驗測得滑輪組的機械效率為________，第二次實驗時滑輪組的機械效率______第一次的機械效率（選填“大于”、“小于”或“等于”）
次數(shù)
鉤碼重/N
鉤碼上升高度/cm
彈簧測力計示數(shù)/N
彈簧測力計移動距離/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
4．探究斜面的機械效率與斜面傾角的關(guān)系
實驗器材：長木板、刻度尺、彈簧測力計
實驗原理：______________________
提出問題：
（1）省力多少與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系
（2）斜面的機械效率與它的傾斜程度有何關(guān)系？
猜
想：斜面傾斜程度越大，越_______力，機械效率越_________。
實驗過程：
①設(shè)計實驗：一條長木板，一端墊高，成為一個斜面。②用刻度尺量出斜面高度、斜面長，填入表項。③用手拉彈簧稱拉著重物沿斜面向上拉，讀出彈簧測力計的示數(shù)，填入表項。④調(diào)節(jié)斜面高度，重新做兩次，把數(shù)據(jù)填入表格。
實驗次數(shù)
斜面傾斜程度
物體重(G)
物體上升高度(m)
沿斜面的拉力(F)
物體移動的距離(S)
有用功(J)
總功(J)
機械效率%
1
較緩
2
較陡
3
最陡
實驗結(jié)論：（1）省力多少與斜面的_________有關(guān)；（2）斜面的機械效率與它的_______無關(guān)。
三、反饋訓練
1．從深為5m的井中直接將一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N．若此人的目的是為了提水，則機械效率為_____，若此人的目的是為了撈桶，則機械效率為______。
2．用一個動滑輪把重為200N的貨物勻速提高4m，所用的拉力是125N，則有用功是___J，總功是________J，這個動滑輪的機械效率為__________。
3．工人用一根杠桿提升一桶油，他用250N向下的拉力拉過1.2m，油桶上升30cm，若杠桿的機械效率為90%，則油桶重為___________N。
4．用一個滑輪組在6s內(nèi)把84N的重物勻速提升4m時，在繩的自由端所加拉力大小為40N，自由端通過的距離為12m。則此過程中，有用功為___________J，拉力做功的總功為_____________J，滑輪組的機械效率為_________________。
5．用如圖所示的滑輪組把重100N的物體勻速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列說法正確的是（
）
A．總功是50J，有用功是80J
B．有用功是50J，額外功是20J
C．總功是100J，有用功是80J
D．總功是80J，機械效率是62.5%
6．利用如圖所示的裝置，用40牛的拉力使物體勻速上升，不計繩重和摩擦，整個裝置的機械效率為75%．求：
（1）物體和動滑輪的重各是多少？
（2）若繩能承受的最大拉力為50牛，此裝置的機械效率最大可提高到多少？

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