江蘇省揚州市江都區(qū)丁溝鎮(zhèn)九年級物理上冊11.5機械效率學案2無答案新版蘇科版07273108

課題：機械效率(二) 課型：新授 學習目標 1.通過練習進一步理解有用功、總功，額外功、機械效率的概念； 2.熟練運用有關(guān)公式解決滑輪組的豎直、水平拉動的實際問題。 教學重難點 同一裝置的機械效率發(fā)生改變的分析和計算方法 教學方法 訓練 討論 教師指導(dǎo) 一、 課前預(yù)習 1.　不考慮人克服自身重力做功，我們把重100N的物體從地面上提起并把它舉高到2m高的地方，我們對重物做了＿＿＿＿J的功。如果人依然站在地面上，改用動滑輪來完成這件事，那么，我們在完成必須對重物做的＿＿＿J的功外，我們還不得不克服動滑輪的＿＿＿＿＿以及滑輪與軸、繩子與滑輪之間的＿＿＿＿來做功。從完成任務(wù)的角度看，我們直接對重物所做的功是有用的，物理學就稱這種功為＿＿＿＿＿功。因為使用機械而導(dǎo)致的不得不做的功，其實不是我們做的目的所在，物理學把這部分功稱為＿＿＿＿＿＿功，也叫＿＿＿＿＿功。 2.　使用動力臂大于阻力臂的杠桿?。撸撸撸撸?，費＿＿＿＿＿；使用動力臂小于阻力臂的杠桿?。撸撸撸摺≠M＿＿＿＿＿；但它們都不能?。撸撸撸撸摺? 3.　我們把使用機械時，所做的＿＿＿＿功在＿＿＿＿功中所占的百分比，叫做機械效率。寫成公式就是＿＿＿＿＿＿＿。使用機械做功時，由于＿＿＿＿不可避免，所以總功＿＿＿＿＿有用功，因此，機械的效率總＿＿＿＿＿1。 4. 　某人把重100N的砂子提到6m高的樓上，桶重20N，人體重480N： （1）人直接提著砂桶上樓，需要做的有用功是＿＿＿＿J，額外功是＿＿＿J，總功是＿＿＿＿J機械效率是＿＿＿＿＿。 （2）若人站在樓上，用重10N的動滑輪把上述砂桶提上樓，需要做的有用功是＿＿J，額外功是＿＿＿＿J，總功是＿＿＿J，機械效率是＿＿＿＿＿。 （3）若將（2）中的砂桶改用為重5N的口袋裝砂子，則提砂子的過程中，需要做的有用功是＿＿＿J，額外功是＿＿＿J，總功是＿＿＿J，機械效率是＿＿＿＿。 5. 用一個動滑輪將重500N的重物勻速提高0.5m，在繩子自由端所用的拉力是300N，則W總＝＿＿＿＿＿＿J，W有用＝＿＿＿＿＿＿J，機械效率η＝＿＿＿＿＿＿。 6.　把一個重2000N的物體沿長4m、高1m的斜面勻速從它的底端推到頂端，所用的推力是600N。那么動力做的功是＿＿＿J，它是＿＿＿＿功。如果直接將物體升高1m，需要做功＿＿＿＿J，這是＿＿＿＿功，這個斜面的機械效率是＿＿＿＿＿。 7.　用動力臂是阻力臂3倍的杠桿，將重600N的物體抬高40cm，手向下壓杠桿的力是250N，手下降的高度是＿＿＿cm，人做的功是＿＿＿J，機械效率是＿＿＿＿。 二、教學過程 新課學習：例題精講： 例１．1．用如圖所示的滑輪組提起重物(繩重及摩擦忽略不計)，動滑輪重為50N (1)當重為150 N的物體被提升1m時，求有用功；額外功；機械效率； (2)若被提重物為250 N，求重物上升1 m時，求有用功；額外功；機械效率； (3)對比兩次計算結(jié)果，請把你的發(fā)現(xiàn)了什么？ 例２. 同一滑輪組掛不同物體時機械效率 （相同/不同）；不同滑輪組掛相同物體時機械效率 （相同/不同）； 同一滑輪組的機械效率與繩子股數(shù) （有關(guān)/無關(guān)）；如果探究過程中缺少刻度尺， （能/不能）測出滑輪組的機械效率。 3．通過實驗探究、討論分析可知，要提高滑輪組的機械效率應(yīng)從哪些方面著手？ F 例３．某人用如圖所示的滑輪組勻速提升400N的重物，滑輪組的機械效率為80%，繩子自由端向下的速度是2 m/s，在此過程中，求： ① 拉力F； ② 拉力F的功率； ③滑輪組中動滑輪的重（不計摩擦和繩重）； ③ 若繩能承受的最大拉力為300N，此裝置的機械效率最大可提高到多少？ 三、課堂檢測  1. 如圖所示，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙子從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為，機械效率為；用乙滑輪所做的總功為，機械效率為。若繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計，則（ ） A．， B．， C．， D．， 2.如圖所示，某同學用一個動滑輪勻速提起一袋重為180N的面粉，使面粉上升2 m，所用的拉力為100N，（不計摩擦和繩重） 求：（1）該同學所做的總功 （2）此動滑輪的機械效率？ 3.．利用如圖所示的裝置，用40N的拉力使物體勻速上升，不計繩重和摩擦，整個裝置的機械效率為75%．求： （1）物體和動滑輪的重各是多少？ （2）若繩能承受的最大拉力為50N，此裝置的機械效率最大可提高到多少？ 4.探究斜面的機械效率 要測定斜面的機械效率，實驗中我們需要測量的物理量有 、 、 、 則斜面的機械效率= 5.小周同學學過有關(guān)“機械效率”的知識后提出了一個問題：“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關(guān)系?”針對這侖問題他做了在斜面上勻速拉動物塊的探究實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)如下： 實驗次數(shù) 斜面的 傾斜程度 物體重 G/N 物體上升高度h/m 沿斜面拉力 F/N 物體移動距離S/m 有用功 W有/J 總功 W總/J 機械效率η 1 較緩 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63% 2 較陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50       ⑴.根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可求出第三次實驗的有用功為__________焦， 總功為__________焦，機械效率是_____________； ⑵.通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，______； （3）通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你對斜面機械效率的問題可獲得的初步結(jié)論是： 。 四、課后鞏固 1． 定滑輪、動滑輪、滑輪組分別提升同樣的重物，在不計摩擦阻力和繩子重力的情況下，機械效率最高的是 （ ） A，動滑輪 B，定滑輪 C，滑輪組 D，都一樣 2．采取下列哪項措施可以提高機械效率 （ ) A．有用功一定，增大總功 B．總功一定，增大額外功 C．有用功一定，減少總功 D．額外功一定，減少有用功 3．關(guān)于機械效率的說法中，正確的是 ( ) A．做功多的機械，機械效率高 B．單位時間內(nèi)做的功越多，機械效率越高 C．額外功越少的機械，機械效率越高 D．使用任何機械，它的機械效率都小于1 4．某機械的效率是80％，其含義是 ( ) A．總功中有20％用來克服額外阻力做功 B．總功中有80％用來克服有用阻力做功 C．總功中有80％來克服額外阻力做功 D．以上說法都不對 5．甲、乙兩臺機器，甲的機械效率大于乙的機械效率，則 ( ) A．使用甲機器一定省力 　　　 B．使用甲機器做功一定快 C．使用甲機器做功一定省時間 D．以上說法均不對 E 　 D 　C 　　B A 6.　如圖所示，AB=3AE，AC=2AE，AD=1.5AE。若把物體沿AB、AC、AD三個斜面勻速地拉到頂端A　時，（不計摩擦）則 A．沿著AB用的拉力小，做功多．B．沿著AC用的拉力小，做功多． 　　C．沿著 AD用的拉力大，做功少． 　　D．沿著三個斜面用的拉力不相等，做功一樣多 F甲 G F乙 G 甲 乙 7.（不計繩重與摩擦，且動滑輪重G動小于物重G），用它們分別將重相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，所用的拉力分別為F甲、F乙，它們的機械效率分別為η甲、η乙。則下列關(guān)系正確的是:( ) A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．η甲＜η乙 D．η甲 =η乙 8．某工地用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為500kg的物體，在重物上升0．8m的過程中，拉力F的功率為2500W，此時滑輪組的機械效率是80％，求： (1)滑輪組做的有用功(g取10N／kg)。 (2)重物上升的速度。 如圖所示滑輪組，重物G＝12牛，每個滑輪重3牛，人用拉力F在2秒內(nèi)把物體勻速提高了3米，不計繩重和滑輪軸處摩擦。求∶ （1）人做的有用功是多少？ （2）人的拉力F為多少牛？ （3）滑輪組機械效率為多少？額外功為多少？ （4）物體上升的速度為多少，人拉繩子的速度為多少？ （5）人拉繩子所做的功率為多少？ 五、課后反思 5