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1、用心 爱心 专心人教版九年级物理人教版九年级物理 机械效率机械效率 导学案导学案姓名姓名 小组小组 等级等级【使用说明】 先认真读课本 10 分钟，再认真阅读导学案，并用 20 分钟左右的时间来完成。如果出现了 不会的题或不懂的地方请用红色笔标注出来，等课上与同学们共同交流。 【学习目标】 1知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。 2理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。 3培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。 【学习重点】对机械效率概念的理解 【学习重点】对机械效率概念的理解 【导学过程】 一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功我们学校旁有一座私人住宅正在建造
2、中，现在需把 100 N 重的砂子运到 6 m 高的楼上。 想想看，有哪些方法，可以把砂子 运上去？如图： 第一种方法：人对桶做了 焦耳的功 人对自身做了 焦耳的功，人 对沙子做了 焦耳的功 人总共做了 焦耳的功 第二种方法：人对桶做了 焦耳的功人对动滑轮做了 焦耳的功人对沙子做了 焦耳的功 人总共做了 焦耳的功 第三种方法：人总共做了 焦耳的功 对口袋做了 焦耳的功对沙子做了 焦耳的功 人我们的目的是把砂子运上楼，所以把 100 N 重的砂子运到 6 m 高的楼上，无论采取哪 种方法都必须做的功，这是 功。用滑轮将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮、口袋也做了功， 此外还要
3、克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，这是 功。沙子重沙子重 100N100N 重桶重桶 20N20N 人体重人体重 400N400N 口袋重口袋重 5N5N 动滑轮重动滑轮重 10N10N 用心 爱心 专心你认为哪一种方法最好?为什么? . 总结总结 1.上面的活动中，将物体提升至一定的高度是我们的目的，所做的功叫做有用功，记作： W W有用有用 ； 2.在使用机械提升重物时，需克服摩擦力做功，还要克服机械自重做功，这部分功虽然并 非我们所 需要的，但又不得不做，我们将它们叫做额外功，记作：W W额外额外； 3.手的拉力（即动力）对机械和重物做的功叫做总功，记作 W总
4、，则总功应等于有用功与 额外功之和。即 W W总总W W有用有用W W额外额外 工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中 所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在 总功中所占的比例。 机械效率的定义机械效率的定义: : . . 机械效率的公式：机械效率的公式： 注意：机械效机械效率率 是个百分数，一定小于是个百分数，一定小于 1 1 ，没有单位。，没有单位。 竖直方向：主要克服物体的重力做功，竖直方向：主要克服物体的重力做功， W W有有=G=G物物h h W W总总=FS=FS 水平方向：主要水平方向：主要克服物体受到的摩擦力做功克服物体受到的摩擦力做功 W W
5、有有= = f f S S物物 W W总总=FS=FS 总功是动力所做的功：总功是动力所做的功：F F 是动力是动力 S S 是动力运动的距离是动力运动的距离 二、探究斜面的机械效率。二、探究斜面的机械效率。我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升，而是沿 着斜面把它拉上去，这是为了省力。沿斜面拉物体时，什么是有用功？什么是总功？如何 计算斜面的机械效率？ 斜面的机械效率斜面的机械效率我们需要哪些测量仪器？需要测量哪些物理量呢？需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力，斜面高度，拉力，斜面长度。 怎样测量拉力的大小？用弹簧测力计钩住物体，沿斜面匀速匀速向上拉，读出测力计
6、的示数即为拉力的大小。克服物体重力所做的功是有用功，拉力所做的功是总功知道了如何测量斜面的机械效率了，同学们猜想一下，斜面的机械效率可能与哪些因素有 关呢？进行猜想：进行猜想：斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。 设计实验：设计实验：=W有有W总总用心 爱心 专心当一个物理量与几个因素有关，我们用什么方法来进行探究呢？ 。1：在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时，控制斜面的粗糙程度一定，改变 斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次。这是我们的设计方案图和表格。 附表格一：附表格一： 实验实验 次数次数斜 面
7、坡 度斜面 材料斜面高/m小车重/N有用 功Gh/J斜面长 度/m拉力/N总功 FS/J机械 效率1较 缓木板0.5 4 4 2 2较 陡木板1 4 4 3 3最 陡木板1.5 4 4 3.5 通过以上数据得出的结论是：当斜面的粗糙程度相同时，斜面越倾斜机械效率越当斜面的粗糙程度相同时，斜面越倾斜机械效率越 。2：在探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系时，控制斜面的倾斜程度一定，改变 斜面的粗糙程度。分别在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。这是我们的方案图和表格。表格二：表格二：实验实验 次数次数斜 面 坡 度斜面 材料斜面高/m小车重/N斜面长度/m拉力/N有用功/J总功 FS/J机械 效率1较
8、 缓毛巾0.5 4 4 3 2较 缓木板0.5 4 4 2.5 3较 缓玻璃0.54 4 2 通过以上实验数据得出的结论是：当斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙机械效率越当斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙机械效率越 。3/11/2018 初三物理 导学案 编制：高学勇 审核：张依军 审批：魏文昌1515 2 2 机械效率（达标检测机械效率（达标检测 1 1）班级班级 姓名姓名 小组小组 等级等级一、填充题一、填充题用心 爱心 专心1使用滑轮组提起 20 牛的重物，使它上升 0.4 米，作用在绳子自由端的拉力为 8 牛，拉 力的作用点上升了 1.2 米，拉力所做的功为_ _焦，这个功叫_ _功。滑
9、轮克服物 体重力所做的功为_ _焦，这个功叫_ _功。用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是 _ _焦，这个功叫_ _功，这个滑轮组的机械效率是_ _。 2使用任何机械都要做额外功，额外功只能_ _，不能_ _，所以机械效率总是 _ _。 3要提高机械效率，我们可以通过减小机械自重和摩擦，从而减小 功，来提高机 械效率。在提升物体时，也可以通过增大物重，从而增大 功，来提高机械效率。 4斜面长 5 米，高 15 米，把重为 800 牛的物体匀速推向斜面顶端。若斜面是光滑的， 则推力为_牛，如果斜面不光滑，所用推力为 300 牛，则斜面的机械效率为_。 二、选择题二、选择题 5关于机械效率,下列说法
10、中正确的是 A做功越多机械效率越高B实际生产中使用机械比不使用机械做功的效率高C使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，那么， 机械的效率是百分之百D有用功与总功的比值越大，机械效率越小。 6某机器的机械效率的大小，正确的可能是 A0.07% B82%C100% D120% 7某人用手将一物体竖直举高 3 米和用机械效率为 80的斜面将它升高 3 米，比较这 两种情况下人所做的功用斜面使物体上升做的功多用手竖直举高物体做的功多 A用斜面使物体上升做的功多 B用手竖直举高物体做的功多C两种情况做的功一样多 D无法比较 8、用动滑轮缓慢提升质量为 20kg 的物体，所用拉力为 120N
11、，当物体提升 2m 时，求有 用功、总功和定滑轮的机械效率。（g=10N/kg）机械效率达标检测 21.在如图所示的滑轮组，重物 G 的重力是 800 牛顿，不考虑摩擦及绳重，动滑轮重 10N 在 拉力 F 的作用下使物体匀速上升 2 米，。求滑轮组的机械效率？（g=10N/kg） 用心 爱心 专心10.在如图所示的滑轮组，重物 G 的重力是 120 牛顿，不考虑摩擦及绳重，在拉力 F 的作用 下使物体匀速上升 4m，滑轮组的机械效率为 80%，求拉力 F 的大小动滑轮的重力？ （g=10N/kg）3.用 200 牛顿的拉力，使用滑轮组匀速提起 800 牛顿的重物，此时该滑轮组的机械效率是 80%，在图 5-8 中画了穿绳方法。(绳重及摩擦忽略不计)
