《八年级物理下册 12.3 机械效率教案 (新)新人教.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《八年级物理下册 12.3 机械效率教案 (新)新人教.doc(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、12.3 机械效率【教学目标】 1、通过探究动滑轮,知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系。 2、理解机械效率的概念。知道机械效率的计算公式,会计算简单机械的机械效率。 3、知道机械效率的物理意义,知道机械效率不可能是100%。 4、能设计实验,测定某种简单机械的机械效率。 5、知道提高机械效率的实际意义和方法。【教学重点】 理解机械效率的概念。知道机械效率的计算公式,会计算简单机械的机械效率。【教学难点】测定动滑轮的机械效率。知道提高机械效率的方法。【实验器材】 多媒体材料、(动滑轮、钩码、直尺、弹簧测力计 30套)【教学方法】 实验、探究、讨论、归纳【教学过程】教师活动教 学 内 容学生
2、活动教学媒体引入小明利用动滑轮把木料拉上楼房,手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗?投影、讲解再探动滑轮:用手通过弹簧秤拉动一个动滑轮,沿竖直方向匀速缓慢拉动重为G的钩码。1. 分别测出手对绳子的拉力F、手移动的距离S、钩码的重G、和钩码上升的高度h;2. 改变钩码的数量,重复上述测量;3. 设计表格,将实验数据填入表中。实验分组实验实验表格 次数F/NS/mG/NH/mW1JW2/J12提问手拉绳做的功与动滑轮对钩码做的功相等吗?如不等,哪个大?为什么出现这个现象讨论、分析、计算、回答多媒体讲解 有用功:(W有)机械对物体所做的功。额外功:(W额)利用机械时,人们不希望做的功。总功:(W总
3、) 动力对机械做的功。并且:W总=W额+ W有机械效率:()有用功跟总功的比值。公式:= 讨论:100% 并且无单位 高低的物理意义多媒体小结提问动滑轮的机械效率与哪些因素有关?如何提高机械效率?讨论提高机械效率方法思路:1. 减少机械之间的各种摩擦。2. 增加提起物体的重力。3. 减轻动滑轮的重力。归纳、回答课堂小结讨论本课主要内容投影布置作业课本P40 WWW1、2例1:用如图所示的滑轮组提起重100N的物体,提高了3m,拉力F是60N,那么该滑轮组做有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?额外功是多少?分析与解答 使用滑轮组的目的是提升物体,所以滑轮组将重为100N的物体提高了3m所做
4、功的功为有用功。作用在绳子自由端拉力做的功为总功。已知拉力大小为60N,自由端移动的距离s=2h=23m=6m, ,。由可得:。例2:如图所示,物体G=30N,在水平向右拉力F的作用下,以10cm/s的速度在水平面上作匀速运动。已知拉力F=6N,滑轮组在使用时机械效率为80%,则物体受到水平地面的摩擦力大小及5s内拉力F所做功的大小各为多少?分析与解答从题意分析,克服地面摩擦力所做的功为有用功,与物体的重力无关,即;绳自由端拉力F所做的功为总功,因动滑轮上有三段绳子,故。由,得, 。例3:当打水的水桶不小心落入井里后,要设法将水桶打捞出水井,在打捞起水桶的同时,水桶中剩余的水也被提起。在这过程
5、中,下列说法正确的是( )A、水被提高过程所做的功为有用功B、水桶和桶内的水被提高过程所做的功为有用功C、水桶被提高过程所做的功为有用功D、以上三种说法都不正确分析与解答本题所述情景是水桶落到井内,需将水桶捞出来的过程,并不是通常讲的打水。因此将水桶提高所做的功为有用功,而捞起水桶的同时,也将水桶内的水向上提起,这不是目的,因此是额外功,水桶及水桶内剩余水在同时被提高过程中所做的功是人实际做的功,即总功。所以,应选C。例4:完全相同的滑轮,用细绳组装成如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计摩擦,比较两个滑轮组工作时的省力情况和机械效率正确的是( )A、甲较省力,甲的机械效率高 B、乙较省力,乙的机械
6、效率高C、甲较省力,甲、乙机械效率一样高 D、甲较省力、乙的机械效率高分析与解答两个滑轮组的省力情况,通过观察滑轮组中的动滑轮由N段绳子提着,很容易作出判断。它们机械效率的高低,通过以下也可以比较出。如图所示,甲中的动滑轮由三段绳子提着,乙中的滑轮由两段绳子提着,所以甲滑轮更省力。设:每个钩码重为G,每个滑轮重为,钩码被提高的高度为h,绳子的自由端移动的距离分别为和。拉力,拉力。甲滑轮组:。乙滑轮组:。,。本题选D。例5:下表是某学生做“测定滑轮组机械效率”实验时的记录数据。实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m绳自由端拉力F/N绳自由端移动距离s/m滑轮组的组成情况机械效率120.110.3
7、23.50.21.50.6320.110.443.50.051.40.2从表格中已填数据回答以下问题(每个滑轮重相等):滑轮组都是按最简单的情况组装,在表格中填出其滑轮组组装情况(写明滑轮组由几动,几定组成)。填写各次实验时的机械效率于表格中。比较第1、2两次与第3、4两次的实验情况,你能得出的结论是_。比较第1、3两次与第2、4两次实验情况,你能得出的结论是_。分析与解答拉力与重力的关系不能判定动滑轮上的绳子股数,要从移动距离上去判断。在确定动滑轮上拉绳段数后,再确定动滑轮个数及与之相配的定滑轮个数。机械效率的计算依据:关系。在分析数据时应注意各次实验中什么条件相同,什么条件不同,会有什么结论。从第1、2次移动距离得s=3h,即动滑轮上有三段绳子,因此其最简单的组装应为“一动,一定”;从第3、4次得s=4h,即动滑轮上有4段绳子,因此其最简单的滑轮组应为“二动,一定”。,。第1、2两次与第3、4两次使用同一个滑轮组,但提升重物不同。因此得出结论是:相同滑轮组,提升重物重力越大,其机械效率越高。第1、3两次或第2、4两次提升重物重力相同,但使用滑轮组不同。因此昨出结论是:提升相同重物时,滑轮组中动滑轮越重,其机械效率越低。