机械效率导学案 (3).doc

12.3机械效率班级：_ 姓名：_【学情分析】学生通过对前面内容的学习，已经知道机械功的概念和计算公式，初二学生也具备有一定的实验操作能力。心理方面：思维较活跃，接受新事物的能力较强，缺乏理性思维能力。活泼好动，对实验较感兴趣。很想自行探究问题，但却不知从何下手。实验设计能力和分析归纳能力有待提高。【教材分析】本节内容是第十二章简单机械当中的第三节，主要内容包括三个部分，1、有用功、额外功、总功的概念；2、机械效率的定义式及计算；3、实验探究滑轮组的机械效率。教材在之前已经安排了有关于各种简单机械和功的内容学习。机械效率是在此基础上的进一步延伸。力与机械是中学物理学习的重要内容之一，机械效率是对这些内容的综合分析和实际应用，体现了物理知识最终要服务于生产和生活的理念。【学习目标】1在使用机械做功时，能找出有用功、额外功和总功2能准确说出物理学中机械效率的含义，知道机械效率总是小于1。能利用机械效率的公式进行简单的计算3会测量滑轮组机械效率，并找出影响滑轮组机械效率大小的因素【 教学重难点】重点：认识有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，并且会计算。难点：分析影响滑轮组机械效率的大小的因素【教学过程】自主合作学习：一、有用功和额外功：活动一：实验探究：使用机械省功吗？1、实验：观察课本P85图12.3-1所示实验，甲所示用弹簧测力计将物体A提升0.1m；乙所示用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样物体A提升0.1m。将实验数据填入实验表格。G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J由实验数据可知:甲图直接提升物体时Gh_FS，乙图使用动滑轮时Gh_FS。结论：使用机械可以省 ，但不能省 ，即使用任何机械都不会省功。2、认识有用功、额外功和总功FG用如右图所示的动滑轮将重为100N的物体匀速提高5m，若动滑轮重20N（不计绳重及摩擦）。求：（1）克服物体重力做功W1= 。（2）拉力方向上移动的距离s = ；（3）拉力F= ；（4）拉力做功W 2= ；有用功可理解为目的功，上图中对 做的功为有用功。用 来表示；对 做的功为额外功。用 来表示。总功是指： 。用 来表示。考考你：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（ ）A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是总功C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功3、分析计算：右图中分别用三种方式把沙子提到楼上去，哪些是有用功？哪些是额外功？第一种方式：有用功是 ，总功是 ，额外功是 。第二种方式：有用功是 ，总功是 ，额外功是 。第二种方式：有用功是 ，总功是 ，额外功是 。二、活动二：认识机械效率1.定义： 。符号 。 2.W有= ；W总= ；机械效率的公式表达 。3从公式中可以看出：额外功越 ，有用功越 ，机械效率就越高。问题探究：有没有机械效率为100%的机械？为什么？三、实验探究：测量滑轮组的机械效率1、实验原理： 。2、直接测得的物理量是 、 、 、 .3、实验器材：钩码、滑轮组、 、 4、测量时，必须 拉动弹簧测力计实验1：保持动滑轮重一定，改变钩码重力。次数钩码所受的重力 G/N提升高度h/m有用功W/J拉力F/N绳端移动的距离 s/m总功W总/J机械效率123结论：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越 。（高或低）实验2：保持钩码重力一定，改变动滑轮重。次数钩码所受的重力 G/N提升高度h/m有用功W/J拉力F/N绳端移动的距离 s/m总功W总/J机械效率123结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率越 。（高或低） 5、小结：提高机械效率的方法：典例分析F例1、如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?6、拓展训练：某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m。（1）这个人做的总功是多少J？（2）有用功是多少J？（3）额外功是多少J？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？四、达标测试1、用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m则此过程中，有用功为 J，拉力做功的总功率为 W，滑轮组的机械效率为 2 用一个动滑轮匀速提升重为150N的物体，使其升高3m，所用拉力为90N, 则有用功是 J，总功是 J，动滑轮的机械效率是 ，这个动滑轮的重力为 N.图43用如图4所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是（ ）A总功是50J，有用功是80J B有用功是50J，额外功是20JC总功是100J，有用功是80J D总功是80J，机械效率是62.5% 4要提高某机械的机械效率，应该 （ ） A减小外力所移动的距离 B减小额外功占总功的百分比 C减小总功 D减小外力5一个滑轮组经改进后提高了效率，把同一物体匀速升高同样的高度，改进后和改进前相比较（ ） A.做的总功减少了 B.做的有用功减少了 C.做的额外功增多了 D.每股绳子的拉力增大了6如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1G2，则( )A. F1F2 12 B.F1F2 1F2127用图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求： （1）拉力所做的功和拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率G图228.如图22所示装置 ，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的