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1、2022年春八年級(jí)物理下冊(cè) 第十二章 第3節(jié) 機(jī)械效率學(xué)案(新版)新人教版
一、目標(biāo)導(dǎo)引
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(jī)械效率的定義及物理意義,會(huì)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算;
3、會(huì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。
4、知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。
二、探究學(xué)習(xí)
(一)通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(dòng)1:探究實(shí)驗(yàn):使用動(dòng)滑輪是否省功?
1、 用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼緩慢地提升一定的高度,計(jì)算拉力所做的功。
2、 用彈簧測(cè)力計(jì)并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升的高度,再次計(jì)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(píng)價(jià)1:
1、有用功是指 ,用符號(hào) 表示;
2、額外功是指 ,用符號(hào) 表示;
3、總功是指 ,用符號(hào) 表示;總功、有用功和額外功,它們之間的關(guān)系是 。
(二)理解機(jī)械效率的定義及物理意義,會(huì)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。
學(xué)習(xí)活動(dòng)2:閱讀教材,回答下列問(wèn)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(jī)械效率,它的符號(hào)是 ,寫作: ,常用 來(lái)表示,機(jī)械效率的計(jì)算公式是 。有用功在總功中所占的比列越大,說(shuō)明機(jī)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(shuō)明:①η 為一比值,沒(méi)有單位(目前為止我們所學(xué)過(guò)的,唯一沒(méi)有單位的物理量);
②在實(shí)際中,由于機(jī)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(jī)械中,忽略機(jī)械自重、摩擦等因素時(shí),這時(shí)W額外 = 0 ,η = 100% 。
③機(jī)械效率表示有用功在總功中所占的比值,機(jī)械效率越大,做相同的有用功,需要的總功越少,機(jī)械能夠更好地發(fā)揮效用。η 的高低是機(jī)械性能優(yōu)劣、質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志之一。
展示評(píng)價(jià)2:例題: 如圖利用一個(gè)動(dòng)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(dòng)滑輪的機(jī)械效率。
(三)探究:測(cè)滑輪組的機(jī)械效率
學(xué)習(xí)活動(dòng)3:仔細(xì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫在下表,測(cè)出有用功和總功,算出機(jī)械效率。
實(shí)驗(yàn)
鉤碼
重G/N
鉤碼提升
高度h/m
彈簧測(cè)力
計(jì)拉力F/N
繩子自由端通過(guò)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(píng)價(jià)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(jī)械效率相同嗎?
(2)影響滑輪組機(jī)械效率的因素有哪些?如何提高滑輪組的機(jī)械效率?
(3)你能否求出動(dòng)滑輪重?
學(xué)習(xí)活動(dòng)4:閱讀教材,了解提高機(jī)械效率的意義和主要方法。
展示評(píng)價(jià)4:說(shuō)出提高機(jī)械
6、效率的意義和方法
思考:如何提高機(jī)械效率?
學(xué)習(xí)活動(dòng)5:小結(jié)自己學(xué)到的知識(shí),并能用語(yǔ)言描述
展示評(píng)價(jià)5:我本節(jié)課的收獲是:
三、課堂練習(xí)
1、判斷下列說(shuō)法的對(duì)錯(cuò):
(1)η 越小,說(shuō)明機(jī)械效率越高 ( )
(2)提高機(jī)械效率的主要方法是減小額外功。 ( )
(3)只要科學(xué)技術(shù)達(dá)到一定的水平,機(jī)械效率可以提高到甚至超過(guò)100% ( )
2、甲、乙兩臺(tái)機(jī)械,甲的機(jī)械效率是80%,乙的機(jī)械效率是60%,則 ( )
A.使用甲機(jī)械做功省力 B.使用乙機(jī)械做功省力
C.使用甲機(jī)械做的額外功少 D.以上說(shuō)
7、法都不對(duì)
3、起重機(jī)在20s內(nèi)把重物勻速提到樓頂,起重機(jī)所做的總功是4×104J,額外功是1.6×104J,則起重機(jī)做的有用功是 J,機(jī)械效率是________,起重機(jī)的總功率是________W。
4、用動(dòng)滑輪將重60N的物體提高1m,人對(duì)繩的拉力是40N,則有用功是___________J,總功是___________J,額外功是___________J,機(jī)械效率是_____________。
5、利用一動(dòng)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(dòng)力是____________N。
6、如右圖所示,用滑輪組勻速提起一個(gè)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(jì)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(jī)械效率為多少?(3)動(dòng)滑輪重多少?
四、課后延伸
如何測(cè)量斜面的機(jī)械效率?怎樣計(jì)算斜面的機(jī)械效率?影響斜面機(jī)械效率的因素有哪些?