机械效率学案

机械效率学案一、学习目标1.理解什么是有用功，额外功和总功，理解三功之间的数量关系。2.知道什么是机械效率，并能用机械效率公式准确计算。3.知道机械效率取值范围及原因。二、学习重点：有用功，额外功和总功，学习难点：机械效率，能用机械效率公式准确计算三、学习指导：利用课本107页的图自学、讨论分析并动手实验完成下列内容四、学习过程设计（一）知识回顾：（要求：独立完成）时间3分钟每空0.5分1.做功的两个必要因素：一是物体要作用，二是物体要在方向上通过一定的。2.功等于与的乘积。用公式表示。3.功的原理：使用任何机械都不______。即W用机械____W不用机械.4.光滑程度相同的斜面，越平缓越______（省力或费力）。（二）新授知识：学生自主学习完后，对学群学实验数据最后讨论得出结论1.有用功、额外功和总功时间20分钟每空0.5分我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上,利用P107页的三种方法向宿舍楼上运沙子，按表中要求通过计算回答哪种方法最好？哪种最不好？并说明理由。方法一方法二方法三对沙子做的功J对沙子做的功J对沙子做的功J对桶做的功J对桶做的功J对口袋做的功J克服体重做的功J对滑轮做的功J对滑轮做的功J问题：1.本图中我们的目的是_________________________________。2.以方法二为例：A.那么为了完成目的而做的功是对_____做的功。这部分功等于______________J。B.为了达到目的不得不多做的功是对_______做的功。这部分功等于__________J。C.那么在整个过程中人所做的总功是对____和______做的功。这部分功等于______J。结合108页内容总结：有用功是_______________________________________________。额外功是________________________________________________。总功是____________________________________________。【一标一练】1.甲用桶从井中提水其中对_______做的功是有用功,对_____做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。2.乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水，则对_____做的功是有用功，对____做的功是额外功，___________________________是总功。3.假如用斜面推沙子，对_________做的功是有用功、对_______做的功是额外功，___________________________是总功。4.使用滑轮组提起10N的重物，使它上升0.2米，拉力是4N，拉力的作用点上升了0.6米，拉力对滑轮所做的功___J，这个功叫____功。滑轮克服物体重力所做的功为___J，这个功叫___功。用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫功。2.机械效率（根据上面的计算数据完成下列表格）方法1方法2方法3有用功额外功总功有用功/总功分析表格数据结合课本机械效率部分可知：1.有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同?。2.使用任何机械都不可避免的要做额外功。而我们希望所做的额外功越______越好，即有用功占总功的比越大越好，这就是我们所说的机械效率。3.分析可知___________跟______________的比值叫机械效率。即ŋ=____________（字母表达式）变形公式W有用=_______W总=_________。其中ŋ表示___________，你认为机械效率有单位吗？为什么？，用表示，有没有机械效率等于100%的机械？为什么？。4.由于使用任何机械都不可避免的要做额外功，有用功总小于总功，所以机械效率总是_____________。5.起重机的机械效率一般为,滑轮组的机械效率一般为,抽水机的机械效率一般为，柴油机的机械效率一般位。、达标检测1、_________________________的比值叫做机械效率。如果某机械的效率为85%，其物理意义是________________________________，除理想机械外的任何机械的效率总是_________，这是因为____________________________________。2、用一个动滑轮将重480N的货物提高1m，所用的拉力为300N，则总功是J，有用功是J。3、小刚将重为100N的水提到6m的楼上，小刚同学体重为400N，装水的水桶重20N，在这个过程中，他克服自己的体重做功为J,有用功为J，额外功为J，总功为J.4、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高0.2m，手向下压杠杆的力是240N，手下降的高度是m，人做的总功是J，有用功是J，这根杠杆的机械效率是。5、用滑轮组将重为400N的物体提高2m，已知滑轮组的机械效率是80﹪，有用功是J，总功是J，额外功是J.6、如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是J，斜面的机械效率是。7.起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J起重机的机械效率是多少？8.一个滑轮将重3600N的货物提高4米。如果额外功是9600J，滑轮组做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？滑轮组在哪些方面消耗了额外功？我们应该如何提高该机械的机械效率？能否使机械效率达到100%为什么？7.斜面长为L，高为h,将重为G的物体沿斜面由底部匀速推至顶部，物体受到的摩擦力为f，推力为F，则斜面的机械效率为_________________。8、如图所示斜面长s=10m，高h=4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。求：（1）运动过程中物体克服重力做的功。（2）斜面的机械效率（3）推力F的大小阅读教材第109页例题，掌握机械效率的计算方法。（一）测量机械效率1探究：斜面的机械效率（1）你认为该实验的目的是。（2）你的猜想是。实验原理：（3）实验需要直接测量的物理量是、、和。（4）为了多次实验，需要改变斜面的倾斜程度，如图所示的装置中，你认为应该怎样改变斜面的倾斜程度？。（5）测量拉力的大小时，拉力的方向与平行，且要使物体匀速拉动。（6）改变木板的倾斜程度进行三次实验，完成下表。实验次数斜面的倾斜程度物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.7145%3最陡100.58.4160%（7）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗超程度相同时，斜面越陡，机械效率越。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗超程度的关系，应保持不变。（8）此实验的测量工具是和。（9）斜面在我们生活中的应用有。（写出二条即可）2探究：测定滑轮组的机械效率某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有用/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J机械效率η120.10.90.30.2774.1%240.10.41.60.383.3%340.10.41.10.50.55（1）请将表格中的三个空白处填好。（2）比较第1次实验和第2次实验，可得出结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越。（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功（填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与有关。（4）综上所述，提高机械效率的方法有有用功，（填“增大”或“减小”）