机械效率

课题：§11.5机械效率
课型：新授
设计
设计
思路通过探究手拉绳做的功与动滑轮对钩码做的功之间的关系，让学生在研究交流中经历机械效率的发现，感悟合作探究的方法，从而建构机械效率相关的知识体系，达到提升学习能力的目的。
教
学
目
标知识
和
技能1、知道什么是有用功、额外功和总功。
2、掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。
3、知道机械效率总是小于1，知道提高机械效率的实际意义和方法。
过程
与
方法1、通过探究动滑轮的使用，知道使用机械要做额外功。
2、通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。
情感、态度与价值观1、让学生体念科学探究带来的乐趣
2、通过探究活动，让学生对节约能源有新的认识，提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。
重点
难点重点 机械效率的概念和有关计算
难点如何提高滑轮组的机械效率
准备滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线、刻度尺
教学过程提要
教 学 环 节个 人 复 备
一、
复习
旧知
引入
新课1．提出问题：小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？
2．怎样探究这个问题？
二、
讲授
新课
（新知
探究）
一、活动：再探动滑轮
1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。
2．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。
3．改变钩码的数量，重复上述测量。
4．设计表格，将实验数据填入表中。
实验
次数手的拉力F/N手移动距离s/m钩码重G/N钩码上升高度h/m
1
2
3

5．分析实验数据：
⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？
⑵哪一个做的功多一些？
⑶你认为产生这一现象的原因是什么？
二、机械效率
1．有关机械的三种功
有用功W有用_____将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外_____克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功
总功W总_____手的拉力对动滑轮做的功
训练：①滑轮组水平拉动物体的过程中哪些是有用功、额外功、总功？
②利用斜面提升重物的过程中哪些是有用功、额外功、总功？
③提着一桶水上楼的过程中哪些是有用功、额外功、总功？
2．三者之间的关系：
为了表示总功中有多少功被有效利用，物理上引入了机械效率的概念
3．机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。
4、计算公式： （ ）
5．注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。
训练：
1、某起重机的效率是70%表示的物理意义是________________
2、下列关于机械效率的说法正确的是 ( )
A. 机械效率可以提高到100％
B．机械效率总小于1
C．功率大的机械，机械效率高
D．机械效率越高，有用功就越多
3、用一个动滑轮把500N的重物匀速提高1m，所用的拉力是300N，如图所示，在此过程中的有用功、总功、动滑轮的机械效率分别是（）
A、500J 300J 16.7%
B、500J 600J 83.3%
C、300J 500J 83.3%
D、600J 500J 83.3%
三、
拓展
延伸
一、探究滑轮组的机械效率
1、公式：
2、实验：探究滑轮组的机械效率
3、结论：①同意滑轮组提升不同的重物，重物越重，机械效率越大
②不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越小
3、提高滑轮组机械效率的方法： ①减小摩擦
②减小动滑轮的重力
训练：某人用如图所示的滑轮组提升200N的重物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m。①这个里做的总功是多少焦？②有用功是多少焦？③这个滑轮组的机械效率是多少？
二、斜面的机械效率
1、公式：
2、结论：斜面越陡，机械效率越大，越费力
训练：一位工人将质量为100?的货物沿着长3m,高1m的斜面，由底端匀速推到顶端。求①如果斜面光滑，工人沿斜面方向的推力多大？②如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大？斜面对物体的摩擦力是多大？
四、
课堂
小结
1、机械效率是有用功与总功的比值，总是小于1
2、机械效率的公式： 。
3、在有用功一定的情况下，要提高机械效率，要少做额外功
五、
布置
作业
课本P22“WWW”第1、2题
板书
设计
§11.5机械效率
一、机械效率
1、有关机械的三种功

2、定义：有用功与总功的比值叫做机械效率
3、公式： ，η＜1。
二、滑轮组的机械效率
三、斜面的机械效率
教
后
感

初三物理学案 课题：§11.5机械效率
主备: 审核: 初三物理备课组
学习过程
1、______________________________________________叫有用功，__________________________________________________叫额外功，________________________叫总功，三者之间的关系是___________
2、____________________________________________叫机械效率，___计算公式是___________________,η＜____
3、测滑轮组的机械效率要用哪些器材？_________ __________,需要测哪些物理量？___________、_____________、_________________、________________实验原理是___________________。
4、某台机器的效率是80%表示_______________________________
5、用定滑轮缓慢提升质量为20?的物体，所用的拉力为220N，当物体升高2m时，求有用功、总功和定滑轮的机械效率（g取10N/?）。
6、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况(设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为_____，由此可判断出_______图的机械效率最大。(g取10N/Kg)
7、用图示的装置提水，已知动滑轮重4N，桶重6N，桶中的水重50N，摩擦不计，则装置的机械效率为_________。

8、下列说法中正确的是 （ ）
A．功率越大，则机械效率就越大 B．机械效率越大，则额外功越就越小
C．机械效率越高，有用功就越多 D．机械效率总小于1
某工人利用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个动滑轮的机械效率是80％，求：
(1)这名工人所做的总功是多少焦?
(2)他所做的额外功是多少焦？
(3)他的输出功率是多少瓦?
§11.5机械效率 当堂训练
班级 学号 姓名
1、如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 ( )
A．Wl=W2 ηl=η2 B．W1=W2 ηl<η2
C. W1η2 D．W1>W2 ηl<η2
2、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s＝3m，现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为_____N；若实际拉力F′＝1200N，则该斜面的机械效率是 %

3、如图所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m／s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为________，在2s内拉力F做的功为__________J。
4、如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5m／s的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做的功是_______J，滑轮的机械效率是_____(不计滑轮重力)。
5、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为 _______ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 ___________ J．
6、在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两
次实验，实验数据如下：

实验
次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm
12101.520
2553.010
⑴实验中应 拉弹簧测力计．
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ____ ；
第二次实验时滑轮组的机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率．
⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为________________。


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