八年级物理下册 12.3 机械效率学案设计 （新版）新人教版-（新版）新人教版初中八年级下册物理学案.docx

第3节机械效率学习目标1.知道什么是有用功、额外功、总功。2.理解机械效率,会计算机械效率。3.学会测定滑轮组的机械效率。4.了解提高机械效率的方法。自主探究学点一:有用功和额外功探究实验:使用动滑轮能否省功方法点拨:(1)如图甲,用弹簧测力计将钩码匀速提升一定的高度,计算拉力所做的功。(2)如图乙,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码匀速提升相同的高度,计算拉力所做的功。提出问题:为了计算拉力做功需要测量哪些量,应怎样测量?实验结论:使用动滑轮不省功。自主学习:阅读课本P85P86的内容,了解有用功和额外功。归纳总结:1.在完成任务中,必须要做的功叫做,用表示。 2.在完成任务中,不用做但又不得不做的功,叫做,用表示。 3.与之和是总共做的功叫做总功,用表示。 学点二:机械效率提出问题:从功的角度分析比较哪种机械性能好呢?情境1:有用功相同,额外功不同W有/JW额/JW总/J方法1600180780方法260090690情境2:额外功相同,有用功不同W有/JW额/JW总/J方法160090690方法254090630情境3:有用功不同,额外功不同W有/JW额/JW总/JW有W总方法160018078076.9%方法25409063085.7%自主学习:阅读课本P86的内容,了解机械效率。归纳总结:1.物理学中,将跟的比值叫做机械效率,用符号表示。 2.机械效率公式: 3.机械效率通常用百分数表示,没有单位,有用功总总功,所以机械效率总1。 学点三:探究滑轮组的机械效率思考讨论:测量滑轮组的机械效率需要测量哪些物理量,怎样测量?设计实验:用弹簧测力计分别测量钩码的重力G和拉力F,用刻度尺测量钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s。使用同一滑轮组,只改变被提升物体的重,测出每次的物重、提升的高度、拉力、绳端移动的距离s,填入表格,并计算每次的机械效率。次数物重G/N提升高度h/cm有用功W有/J拉力F/N绳端移动的距离s/cm总功W总/J机械效率123注意事项:(1)竖直向上匀速拉动弹簧测力计;(2)应在匀速拉动过程中读数。归纳总结:1.同一滑轮组,提起的重物的重力越,滑轮组的机械效率越。 2.=W有W总=,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。 课堂检测1.李玲同学值日时用水桶将水从一楼提到三楼教室,她做的有用功是()A.对桶所做的功B.对水所做的功C.对水和桶所做的功D.对水、桶和人所做的功2.买茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,就两人克服茶杯重力做的功,下列说法中正确的是()A.都是有用功B.都是额外功C.对喝茶的人而言是有用功D.对买茶杯的人而言是有用功3.关于机械效率,下列说法中正确的是()A.机械做的功越多,机械效率越高B.机械做的总功越多,机械效率越高C.做的额外功越多,机械效率就越高D.额外功在总功中占的比例越大,机械效率就越低4.如图所示的剪刀剪纸的机械效率为80%,这表示()A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8NB.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8NC.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J的功用于剪纸D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J的功用于剪纸5.如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中()A.做的有用功是800JB.拉力F的功率是80WC.绳子自由端被拉下3mD.滑轮组的机械效率是60%6.如图所示,有一斜面长为L、高为h,现用力F沿斜面把重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为Ff,则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是()A.=GhFfLB.=Gh(F-Ff)LC.=Gh(F+Ff)LD.=GhGh+FfL7.小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度,如图所示。他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙,则F甲F乙;所做的有用功分别为W甲和W乙,机械效率分别为甲和乙,则W甲W乙,甲乙。(均选填“>”“=”或“<”) 8.如图所示装置,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m。(1)请在图上画出绳子的绕法;(2)求滑轮组的机械效率;(3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。参考答案自主探究学点一:有用功和额外功1.有用功W有2.额外功W额3.有用功额外功W总学点二:机械效率1.有用功总功2.=W有W总3.小于小于学点三:探究滑轮组的机械效率1.大高2.GhFsGFn无关课堂检测1.B解析:将水桶从一楼提到三楼的目的是将水提上去,而水桶是为了装水,虽然没有用但是必须要做的,故对水所做的功为有用功,对水桶和人所做的功为额外功,对水、桶和人做的功为总功。2.D解析:喝茶的人目的是茶水,因此对茶水做的功是有用功,对茶杯做的是额外功;买茶杯的人目的是茶杯,对茶杯做的功是有用功。3.D解析:机械效率与做功的多少无关,机械效率等于有用功与总功的比值,有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高;相反,额外功在总功中占的比例越大,机械效率就越低,故D项正确。4.D解析:剪刀可以看作是一个杠杆,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2知,要比较动力或阻力大小,必须知道动力臂和阻力臂,A、B两项错误;利用剪刀的目的是剪纸,所以剪纸做的功是有用功,由机械效率为80%知,如果动力做功1J,有0.8J是用于剪纸,C项错误,D项正确。5.A解析:在提升重物的过程中W有=Gh=800N×1m=800J;拉力F的功率是P=500N×2×1m10s=100W;绳子自由端被拉下s=2×1m=2m;滑轮组的机械效率是=800N×1m500N×2×1m=80%。6.D解析:斜面机械效率等于有用功Gh与总功之比,总功等于力F乘以在力的方向上运动的距离,也等于有用功加上额外功,此题额外功等于FfL,故D项正确。7.答案:<<<解析:甲、乙滑轮组承担物重的绳子股数都是三股,提起的重物越重,所需的拉力越大,所以F甲<F乙;假设都使物体上升h,则W甲=Gh,W乙=2Gh,故W甲<W乙;用同一滑轮组提升重物到相同高度,所做的额外功是相等的,由于W甲<W乙,所以甲<乙。8.答案:(1)绕法如图所示。(2)滑轮组的机械效率:=W有W总=GhF1s=800×5J500×10J=80%。(3)动滑轮的重力:G动=2F1-G物=2×500N-800N=200N。拉力F2=G物+G动2=600N+200N2=400N,W=F2s=400N×5×2m=4000J。解析:人站在地上拉绳子,绳子末端方向向下,一个动滑轮,所以有两股绳子承担物重,绳端固定在定滑轮上;滑轮组的机械效率可由公式=W有W总=GhFs直接求出;当重物改变时机械效率改变,故不能利用第(2)问的机械效率求解,这里是学生常出错的地方,一定要找到变化中不变的量,动滑轮的重力始终没有变,先求出G动=2F1-G物=2×500N-800N=200N,F2=G物+G动2=600N+200N2=400N,再求出拉力做的功,W=F2s=400N×5×2m=4000J。