2017春八年级物理下册11.4机械效率第2课时测量滑轮组的机械效率教案(新版)教科版

1、1第2课时测量滑轮组的机械效率课标要求【教学目标】一、 知识与技能1.能够设计实验测量滑轮组的机械效率2.能利用实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率总小于1二、 过程与方法通过实验探究影响机械效率的因素，找出提高机械效率的方法三、 情感、态度与价值观在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度【教学重点】探究滑轮组的机械效率，理解如何提高机械效率【教学难点】掌握机械效率的计算，掌握影响机械效率的因素【教具准备】弹簧测力计、细线、刻度尺、杠杆、滑轮、多媒体课件等【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习有用功、额外功、总功、机械效率的概念，并针对性讲 解学生所做的课后作业，

2、加强学生对知识的巩固【新课引入】R V / 师 往楼顶上搬运较重的货物时，常常看到搬运工人搭上一个滑轮组，就可以把货物轻 松地拉上去，这是为什么？ / /i i 生：滑轮组可以省力师 同学们说得很好，那这样是否省功呢？jf - -Jr II/ f生：没有，任何机械都不省功实际上任何机械都要多做额外功，机械效率一定小于# J JA I 1.师 我们能用实验来探究说明吗？好，下面我们就一起来探究滑轮组的机械效率【进行新课】教学探究点1测量滑轮组的机械效率LjTjT 11411.教师组织学生参照教材P88页图11-4-3中的实验步骤，分组设计实验方案、分析实 验过程、进行实验、分析数据、得出结论.（

3、教师巡视指导，鼓励和帮助，提醒学生要正确 记录数据）2(1)必须匀速竖直拉动弹簧测力计，否则无法读出拉力大小；(2)h、s中可以测量一个，用s=nh的关系求出另外一个；也可以都不测量，禾U用推导式n=W/W额=Gh/Fs=G/nF计算机械效率；(3)本实验控制滑轮组相同，改变钩码重，是为了探究滑轮组的机械效率与提升的物重的关系(相同情况下，提升的物重越大机械效率越高)；(4)还可以控制钩码重相同，换用不同的滑轮组重做几次实验，可以探究滑轮组的机械效率与动滑轮重、摩擦的关系(相同情况下，动滑轮重越大、摩擦越大机械效率越低).3.引导学生分析实验数据，得出结论影响滑轮组机械效率的主要因素有：动滑轮

4、重、提升重物的重力、机械摩擦师 摩擦力越大会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低；如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力(最大限度的意思是在绳子能承受的范围内)4.提高机械效率的方法： 减轻机械自身重力、 减小机械部件间的摩擦、 尽可能增加提升 的物重例题1测滑轮组机械效率时，所用实验装置如图所示(1)_ 实验中要竖直向上拉动弹簧测力计(2)表中第1次实验数据有错误，改正后计算其机械效率为3实验次數G

5、/N物体上升 高度A/mF/N绳自由端上机械效率120. 11,1().224(L 12.00366.7%(3)比较两次实验的机械效率可得出结论：_这里用到的研究方法是(填字母)A.类比法B.控制变量法C.等效替代法(4)改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率_ (填“变大”、“变小”或“不变” )解析：(1)如图，弹簧测力计要竖直向上匀速拉动绳子(2)如图，物体有三段绳子承担，s=3h,h=0.1m，所以，s=3X0.1m=0.3m.所以第一次实验中绳自由端上升的距离0.2m是错误的.按s=0.3m代入(3) 第1和2次实验时物体升高的距离，使用的同一个滑

6、轮组，滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高.所以，同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大.在探究滑轮组机械效率时，控制物体升高的距离、动滑轮的重、绳重、摩擦等都不变，只是改变提起 的物体重，这种方法是控制变量法.(4)在其它条件相同时，滑轮组的机械效率跟滑轮组的 绕法没有关系.答案：(1)匀速；(2)60.6%; (3)同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大；B;(4) 不变例题2为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处.小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所

7、示.不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求：2N x0. ImL 1 X x I), 3m41（1）在23s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率n.（2）在12s内，拉力F做的总功W总及有用功W有.解析：本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率等物理量的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键（1）由图象得出在23s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=W/t=Fs/t=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率公式求滑轮组的机械 效率（2）由F-t图象得出在12s内的拉力F,由h-t图象

8、得出重物上升的高度，求出拉 力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做的总功，再利用机械效率公式n=Wa/W总求出此过程中做的有用功。注意：提升重物的重力没变，滑轮组机械效率不变，（1）问中求得的机械效率可以用在（2）问中，若两次提升物重发生改变，机械效率会改变解：（1）由图可知在23s内，重物做匀速运动，V3=2.50m/s，拉力F3=40N,从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3,拉力F的作用点下降的速度V3=3v3=3x2.50m/s=7.5m/s,= . /f I 拉力做功功率（总功率）：P总=Wm、/t=F3S3/t=F3V3=40NX7.5m/s=300WW

9、kBvk滑轮组的机械效率：n=Wr/W总=Gh/F33h3=G/3F3=100/120=83.33%.（2）在12s内，拉力F2=50N,重物上升高度h2=1.25m冬VMLr J/拉力F的作用点下降的距离S2=3h2=3X1.25m=3.75m，拉力做的总功W总=F2S2=50NXJ I I3.75m=187.5J;有用功W有=nW总=156.25J.【教师结束语】Gr才、 VJ / I通过这节实验课的探究学习，大家收获确实不少，我们熟悉了测量滑轮组机械效率的方 丿7 法.进一步熟悉了有用功、额外功和总功的具体含义，加深了对机械效率的理解.从本质中体 会到提高机械效率的有效办法.请同学们多关

10、注身边实例，如吊车、建筑工地上的龙门吊、 吊篮等工作情景，结合所学的物理知识进行分析，充分发挥你们的聪明才智设计出更高效率 的机械，为社会主义建设服务好，谢谢大家！5【课后作业】完成练习册中本课时对应练习教材习题解答自我评价1.解：W有用=Gh=100 NX9 m=900 J.s=2h=2x9 m=18 m,W总=Fs=60 Nx18 m=1080 J.n =W用/W总X100%=900 J1080 JX100% 83.3%.2.解：W有用=Gh=720 NX10 m=7200 J.因为n=W有用/W总X100%所以W总=W有用/nX100%=7200J /60%=12000 J.W额外=W总-V有用=12000 J-7200 J=4800 J.3.使用滑轮提升物体虽然不能省功，但是可以省力或改变力的方向实验探究过程中可以放开思维， 让学生大胆质疑，提出各种