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1、2022年春八年級物理下冊 第十二章 第3節(jié) 機械效率學(xué)案(新版)新人教版
一、目標導(dǎo)引
1、通過實驗和討論知道有用功、額外功和總功的含義及三者之間的關(guān)系;
2、理解機械效率的定義及物理意義,會進行相關(guān)的計算;
3、會測滑輪組的機械效率。
4、知道提高機械效率的意義和主要方法。
二、探究學(xué)習(xí)
(一)通過實驗和討論知道有用功、額外功和總功的含義及三者之間的關(guān)系
學(xué)習(xí)活動1:探究實驗:使用動滑輪是否省功?
1、 用彈簧測力計將鉤碼緩慢地提升一定的高度,計算拉力所做的功。
2、 用彈簧測力計并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升的高度,再次計算拉力所做的功。這兩次拉力所做的功一樣
2、嗎?為什么?
展示評價1:
1、有用功是指 ,用符號 表示;
2、額外功是指 ,用符號 表示;
3、總功是指 ,用符號 表示;總功、有用功和額外功,它們之間的關(guān)系是 。
(二)理解機械效率的定義及物理意義,會進行相關(guān)的計算。
學(xué)習(xí)活動2:閱讀教材,回答下列問題:
1、總功、有用功和額外功,它們之間的關(guān)系是
3、 。
2、物理學(xué)中把 叫機械效率,它的符號是 ,寫作: ,常用 來表示,機械效率的計算公式是 。有用功在總功中所占的比列越大,說明機械效率 。
3、總功等于有用功和額外功之和,則η又可以表示為 。
說明:①η 為一比值,沒有單位(目前為止我們所學(xué)過的,唯一沒有單位的物理量);
②在實際中,由于機械自重、摩擦等因素的存在,額外功W額外是一定存在的,即W額外 > 0
4、, 可見W有用 < W總,所以η < 100%,只有在理想機械中,忽略機械自重、摩擦等因素時,這時W額外 = 0 ,η = 100% 。
③機械效率表示有用功在總功中所占的比值,機械效率越大,做相同的有用功,需要的總功越少,機械能夠更好地發(fā)揮效用。η 的高低是機械性能優(yōu)劣、質(zhì)量好壞的重要標志之一。
展示評價2:例題: 如圖利用一個動滑輪把重為400 N的貨物勻速提高2 m,所用的拉力 F 是250 N,求總功、有用功、額外功和動滑輪的機械效率。
(三)探究:測滑輪組的機械效率
學(xué)習(xí)活動3:仔細觀察右圖,如果要將重物提升上去,試著在圖中畫出兩種繞法。
2、根據(jù)圖所示方式組裝
5、滑輪組,并進行實驗,將實驗數(shù)據(jù)填寫在下表,測出有用功和總功,算出機械效率。
實驗
鉤碼
重G/N
鉤碼提升
高度h/m
彈簧測力
計拉力F/N
繩子自由端通過的距離s/m
承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n
W總/J
W有用/J
η
1
2
展示評價3:分析討論:
(1)在以上的兩種方法中,提高相同的重物,滑輪組的機械效率相同嗎?
(2)影響滑輪組機械效率的因素有哪些?如何提高滑輪組的機械效率?
(3)你能否求出動滑輪重?
學(xué)習(xí)活動4:閱讀教材,了解提高機械效率的意義和主要方法。
展示評價4:說出提高機械
6、效率的意義和方法
思考:如何提高機械效率?
學(xué)習(xí)活動5:小結(jié)自己學(xué)到的知識,并能用語言描述
展示評價5:我本節(jié)課的收獲是:
三、課堂練習(xí)
1、判斷下列說法的對錯:
(1)η 越小,說明機械效率越高 ( )
(2)提高機械效率的主要方法是減小額外功。 ( )
(3)只要科學(xué)技術(shù)達到一定的水平,機械效率可以提高到甚至超過100% ( )
2、甲、乙兩臺機械,甲的機械效率是80%,乙的機械效率是60%,則 ( )
A.使用甲機械做功省力 B.使用乙機械做功省力
C.使用甲機械做的額外功少 D.以上說
7、法都不對
3、起重機在20s內(nèi)把重物勻速提到樓頂,起重機所做的總功是4×104J,額外功是1.6×104J,則起重機做的有用功是 J,機械效率是________,起重機的總功率是________W。
4、用動滑輪將重60N的物體提高1m,人對繩的拉力是40N,則有用功是___________J,總功是___________J,額外功是___________J,機械效率是_____________。
5、利用一動滑輪把重200N的物體勻速提高2m,若滑輪的效率為80%,那么有用功是__________J,總功是___________J,動力是____________N。
6、如右圖所示,用滑輪組勻速提起一個重為300N的物體,物體在10s內(nèi)豎直上升了1m,人拉繩的力為200N,不計繩重和摩擦,求:
(1)人做的有用功是多少?額外功是多少?總功是多少?
(2)滑輪組的機械效率為多少?(3)動滑輪重多少?
四、課后延伸
如何測量斜面的機械效率?怎樣計算斜面的機械效率?影響斜面機械效率的因素有哪些?