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1、機械效率
學(xué)習(xí)目標：明確機械效率是描述做功效率的物理量。
掌握機械效率的概念，會計算某種簡單機械的機械效率。
能設(shè)計實驗，測定某種簡單機械的機械效率。
知道提高機械效率的實際意義和方法，有合理改進機械、提高效率的意識，增強將科學(xué)服務(wù)于人類的責(zé)任感。
學(xué)習(xí)重點：機械效率的概念和有關(guān)計算
學(xué)習(xí)難點：動滑輪的機械效率與哪些因素有關(guān)
第一課時
一、新課導(dǎo)入
1．提出問題：小明利用動滑輪把木料拉上四樓時，手拉繩做的功與動滑輪對木料做的功相等嗎？
2．怎樣探究這個問題？
二、活動：再探動滑輪
1．設(shè)計實驗方案：用手通過一只彈簧測力計拉一個動滑輪，沿豎直方向勻速緩慢提起重為G的鉤
2、碼。
2．為了探究上述問題需要測量的物理量是：手對繩的拉力F、手移動的距離s、鉤碼的重力G、鉤碼上升的高度h。
3．改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上述測量
4．設(shè)計表格，將實驗數(shù)據(jù)填入表中。
實驗
次數(shù)
手的拉力F/N
手移動距離s/m
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/m
1
2
3
5．分析實驗數(shù)據(jù)：
⑴手拉繩所做的功與動滑輪拉鉤碼所做的功是否相等？
⑵哪一個做的功多一些？
⑶你認為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？
三、關(guān)于機械效率的概念
1．幾個基本概念：
有用功W有用_____將重物提升一定高度所做的功
額外功W額外_
3、____克服摩擦力和克服動滑輪重力所做的功
總功W總_____手的拉力對動滑輪做的功
2．三者之間的關(guān)系：
3．機械效率的概念：物理學(xué)中，將有用功與總功的比值叫做機械效率。
即： 計算公式：
4．注意：對于實際機械，由于總是有額外功存在，η＜1。
第二課時：
四、關(guān)于機械效率概念的鞏固和計算
例1．下列關(guān)于機械效率的說法正確的是 ( )
A. 機械效率可以提高到100％
B．機械效率總小于1
C．功率大的機械，機械效率高
D．機械效率越高，有用功就越多
例2．如圖所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物體沿水平地
4、面做勻速直線運動, 物體與地面間滑動摩擦力為120Ｎ.則滑輪組的機械效率為 _______ ；若物體的速度為0.2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功為 ___________ J．
例3．各種機械在使用時產(chǎn)生額外功的原因不完全相同，要根據(jù)具體情況具體分析。具體分析右圖中三種做功情況(設(shè)滑輪規(guī)格相同)，產(chǎn)生額外功最多的應(yīng)是____圖。若鉤碼(m=50g)在三種情況中均被提高1米，各種情況機械做的有用功均為_____，由此可判斷出_______圖的機械效率最大。(g取10N/Kg)
五、討論影響機械效率的因素及提高機械效率的方法
同一個滑輪或滑輪組，提起的
5、重物越重，機械效率越高；提起相同的重物，動滑輪越重，或使用動滑輪越多，機械效率越低。
補充公式：推導(dǎo)
六、課堂練習(xí)：
1．在“測定動滑輪機械效率”的實驗中，用同一滑輪進行了兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下：
實驗
次數(shù)
鉤碼重G/N
鉤碼上升的高度h/cm
彈簧測力計的示數(shù)F/N
彈簧測力計移動的距離s/cm
1
2
10
1.5
20
2
5
5
3.0
10
⑴實驗中應(yīng) 拉彈簧測力計．
⑵第一次實驗測得滑輪組的機械效率為 ____ ；
第二次實驗時滑輪組的機械效率
6、 （選填“大于”、“小于”或“等于”）第一次實驗時的機械效率．
⑶若不計摩擦，該動滑輪的重為________________。
2．工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上，如圖所示，汽車車廂底板高度h=1.5m，斜面長度s＝3m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G=1800N的重物勻速拉到車上，若不計摩擦，拉力F為_____N；若實際拉力F′＝1200N，則該斜面的機械效率是 %
3．如圖所示，小馮分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為ηl，用乙滑輪所做的總功為W2，機械效率為η2，若不計繩重與摩擦，則
7、( )
A．Wl=W2 ηl=η2 B．W1=W2 ηl<η2
C. W1η2 D．W1>W2 ηl<η2
4．如圖所示，用滑輪組拉著一只木塊P沿水平面以0.5m／s的速度勻速向右運動，此時彈簧測力計的讀數(shù)為4N。若每只滑輪重1N，繩與滑輪間的摩擦不計，則該滑輪組的機械效率為________，在2s內(nèi)拉力F做的功為__________J。
七、作業(yè)：
1．某工人利用動滑輪在20s內(nèi)將3000N的物體勻速提高4m，已知這個動滑輪的機械效率是80％，求：
(1)這名工人所做的總功是多少焦
8、?
(2)他所做的額外功是多少焦？
(3)他的輸出功率是多少瓦?
2．用圖示的裝置提水，已知動滑輪重4N，桶重6N，桶中的水重50N，摩擦不計，則裝置的機械效率為_________。
3．如圖所示，用一個動滑輪拉動一個物體A以0.5m／s的速度在水平面勻速運動，物體A重為20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F為2.5N，則在2s內(nèi)拉力做的功是_______J，滑輪的機械效率是_____(不計滑輪重力)。
4如圖所示，某同學(xué)用一個動滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為18kg的面粉，所用的拉力為100N，則動滑輪的機械效率為_____．若用此動滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為25Kg的大米，當拉繩子的速度為_____m／s時，拉力的功率為54W．(取g=10N／kg，繩重與摩擦不計)
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