课型:新授
设计
设计
思路通过探究手拉绳做的功与动滑轮对钩码做的功之间的关系,让学生在研究交流中经历机械效率的发现,感悟合作探究的方法,从而建构机械效率相关的知识体系,达到提升学习能力的目的。
教
学
目
标知识
和
技能1、知道什么是有用功、额外功和总功。
2、掌握机械效率的概念,会计算某种简单机械的机械效率。
3、知道机械效率总是小于1,知道提高机械效率的实际意义和方法。
过程
与
方法1、通过探究动滑轮的使用,知道使用机械要做额外功。
2、通过实验与讨论,认识提高机械效率的主要方法。
情感、态度与价值观1、让学生体念科学探究带来的乐趣
2、通过探究活动,让学生对节约能源有新的认识,提高效率的意识,增强将科学服务于人类的责任感。
重点
难点重点 机械效率的概念和有关计算
难点如何提高滑轮组的机械效率
准备滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线、刻度尺
教学过程提要
教 学 环 节个 人 复 备
一、
复习
旧知
引入
新课1.提出问题:小明利用动滑轮把木料拉上四楼时,手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗?
2.怎样探究这个问题?
二、
讲授
新课
(新知
探究)
一、活动:再探动滑轮
1.设计实验方案:用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮,沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。
2.为了探究上述问题需要测量的物理量是:手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。
3.改变钩码的数量,重复上述测量。
4.设计表格,将实验数据填入表中。
实验
次数手的拉力F/N手移动距离s/m钩码重G/N钩码上升高度h/m
1
2
3
5.分析实验数据:
⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等?
⑵哪一个做的功多一些?
⑶你认为产生这一现象的原因是什么?
二、机械效率
1.有关机械的三种功
有用功W有用_____将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外_____克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功
总功W总_____手的拉力对动滑轮做的功
训练:①滑轮组水平拉动物体的过程中哪些是有用功、额外功、总功?
②利用斜面提升重物的过程中哪些是有用功、额外功、总功?
③提着一桶水上楼的过程中哪些是有用功、额外功、总功?
2.三者之间的关系:
为了表示总功中有多少功被有效利用,物理上引入了机械效率的概念
3.机械效率的概念:物理学中,将有用功与总功的比值叫做机械效率。
4、计算公式: ( )
5.注意:对于实际机械,由于总是有额外功存在,η<1。
训练:
1、某起重机的效率是70%表示的物理意义是________________
2、下列关于机械效率的说法正确的是 ( )
A. 机械效率可以提高到100%
B.机械效率总小于1
C.功率大的机械,机械效率高
D.机械效率越高,有用功就越多
3、用一个动滑轮把500N的重物匀速提高1m,所用的拉力是300N,如图所示,在此过程中的有用功、总功、动滑轮的机械效率分别是()
A、500J 300J 16.7%
B、500J 600J 83.3%
C、300J 500J 83.3%
D、600J 500J 83.3%
三、
拓展
延伸
一、探究滑轮组的机械效率
1、公式:
2、实验:探究滑轮组的机械效率
3、结论:①同意滑轮组提升不同的重物,重物越重,机械效率越大
②不同的滑轮组提升相同的重物,动滑轮越重,机械效率越小
3、提高滑轮组机械效率的方法: ①减小摩擦
②减小动滑轮的重力
训练:某人用如图所示的滑轮组提升200N的重物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m。①这个里做的总功是多少焦?②有用功是多少焦?③这个滑轮组的机械效率是多少?
二、斜面的机械效率
1、公式:
2、结论:斜面越陡,机械效率越大,越费力
训练:一位工人将质量为100?的货物沿着长3m,高1m的斜面,由底端匀速推到顶端。求①如果斜面光滑,工人沿斜面方向的推力多大?②如果斜面的机械效率为80%,这时工人沿斜面方向的推力又是多大?斜面对物体的摩擦力是多大?
四、
课堂
小结
1、机械效率是有用功与总功的比值,总是小于1
2、机械效率的公式: 。
3、在有用功一定的情况下,要提高机械效率,要少做额外功
五、
布置
作业
课本P22“WWW”第1、2题
板书
设计
§11.5机械效率
一、机械效率
1、有关机械的三种功
2、定义:有用功与总功的比值叫做机械效率
3、公式: ,η<1。
二、滑轮组的机械效率
三、斜面的机械效率
教
后
感
初三物理学案 课题:§11.5机械效率
主备: 审核: 初三物理备课组
学习过程
1、______________________________________________叫有用功,__________________________________________________叫额外功,________________________叫总功,三者之间的关系是___________
2、____________________________________________叫机械效率,___计算公式是___________________,η<____
3、测滑轮组的机械效率要用哪些器材?_________ __________,需要测哪些物理量?___________、_____________、_________________、________________实验原理是___________________。
4、某台机器的效率是80%表示_______________________________
5、用定滑轮缓慢提升质量为20?的物体,所用的拉力为220N,当物体升高2m时,求有用功、总功和定滑轮的机械效率(g取10N/?)。
6、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况(设滑轮规格相同),产生额外功最多的应是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米,各种情况机械做的有用功均为_____,由此可判断出_______图的机械效率最大。(g取10N/Kg)
7、用图示的装置提水,已知动滑轮重4N,桶重6N,桶中的水重50N,摩擦不计,则装置的机械效率为_________。
8、下列说法中正确的是 ( )
A.功率越大,则机械效率就越大 B.机械效率越大,则额外功越就越小
C.机械效率越高,有用功就越多 D.机械效率总小于1
某工人利用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m,已知这个动滑轮的机械效率是80%,求:
(1)这名工人所做的总功是多少焦?
(2)他所做的额外功是多少焦?
(3)他的输出功率是多少瓦?
§11.5机械效率 当堂训练
班级 学号 姓名
1、如图所示,小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为ηl,用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则 ( )
A.Wl=W2 ηl=η2 B.W1=W2 ηl<η2
C. W1
2、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,汽车车厢底板高度h=1.5m,斜面长度s=3m,现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上,若不计摩擦,拉力F为_____N;若实际拉力F′=1200N,则该斜面的机械效率是 %
3、如图所示,用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率为________,在2s内拉力F做的功为__________J。
4、如图所示,用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5m/s的速度在水平面匀速运动,物体A重为20N,受到的摩擦力是物重的0.2倍,水平拉力F为2.5N,则在2s内拉力做的功是_______J,滑轮的机械效率是_____(不计滑轮重力)。
5、如图所示,在50N的水平拉力F作用下, 重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120N.则滑轮组的机械效率为 _______ ;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 ___________ J.
6、在“测定动滑轮机械效率”的实验中,用同一滑轮进行了两
次实验,实验数据如下:
实验
次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm
12101.520
2553.010
⑴实验中应 拉弹簧测力计.
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ____ ;
第二次实验时滑轮组的机械效率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第一次实验时的机械效率.
⑶若不计摩擦,该动滑轮的重为________________。
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