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1、3 机械效率-2-【出谋献策出谋献策】我们家想把房间装修一下，需要把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助解决这个问题，看看哪个小组想的又快又好？【揭示课题揭示课题】同学们这么快想出这么多办法，可以看出同学们分析解决问题的效率很高，可以看出同学们学习的效率很高，学习的效率可以从一方面反映学习的好坏，刚才大家想的办法中使用了很多机械，那要想反映机械性能的优劣就可以用机械效率。这节课我们就来探究机械效率的有关知识。-3-（一）有用功额外功总功（一）有用功额外功总功【提出问题提出问题】不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？下面我们用实验模拟提升重物。【探究实验探究实验
2、】使用动滑轮是否省功使用动滑轮是否省功1如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢匀速地提升一定的高度，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缓慢匀速地提升相同的高度，计算拉力所做的功。请各小组讨论一下需要测量哪些量，用什么测量工具，怎样测量？-4-提问：提问：这两次拉力所做的功一样吗？为什么？【结论结论】使用动滑轮不省功。使用动滑轮不省功。【推论推论】使用任何机械不省功。使用任何机械不省功。（功的原理）【问题导学、引领认知问题导学、引领认知】请大家阅读课文，完成问题导学内容。有用功（有用功（w有）：为达到目的必须做的功有）：为达到目的必须做的功 。额外功（额外功（w额）：没
3、用的但又不得不做的功。额）：没用的但又不得不做的功。总功（总功（w总）：有用功与总功之和。总）：有用功与总功之和。W总总= W有有 W额额-5-【深化认识深化认识】分清三种功1用水桶从井中提水时，所做的有用功是对水做的功，额外功是对桶做的功，总功是 拉力所做的功 ； 2如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是对桶做的功，额外功是对水做的功，总功是拉力所做的功。 -6-【算一算算一算】分别算出下面三种方法中的有用功、额外功、总功。（不考虑摩擦和绳重） 沙子重沙子重 100 N 方法一方法一沙子重沙子重 100 N 方法二方法二体重400 N 桶重 20 N动滑轮重10 N
4、口袋重5 N沙子重沙子重 90 N 方法三方法三（二）机械效率（二）机械效率-7-【比一比比一比】从功的角度分析比较哪种机械性能好呢？情境一：情境一：有用功相同，额外功不同方法一方法一方法二方法二W W有有600 J600 J600 J600 JW W额180 J180 J90 J90 JW W总780 J780 J690 J690 J-8-情境二：情境二：额外功相同，有用功不同方法二方法二方法三方法三W W有有600 J600 J540 J540 JW W额90 J90 J90 J90 JW W总690 J690 J630 J630 J-9-情境三：情境三：有用功不同，额外功不同方法一方法一
5、方法三方法三W W有有600 J600 J540 J540 JW W额180 J180 J90 J90 JW W总780 J780 J630 J630 J76.9%76.9%85.7%85.7%【问题导学、自主学学、自主学习】请大家阅读课文，完成问题导学内容。定定义：有用功跟有用功跟总功的比功的比值叫做机械效率机械效率，用符号表示。公式：公式： 1 1-10-【典例剖析典例剖析】起重机把质量为0.5t的重物匀速提升3m，而它的电动机所作的功是3.4104J,起重机的机械效率是多少？提问：提问：解答物理计算题的有哪些基本要求？ -11-【想想议议想想议议】怎样测量滑轮组的机械效率？需要测量哪些物
6、理量？用什么测量工具？怎样计算有用功和总功？【实验设计实验设计】怎样测量怎样测量h与与s 呢？呢？要测量h与s，需要作四个标记，为了便于测量，进行下列设计。将滑轮组安装在竖直的木尺旁边，拉动时，标记钩码上升的起点A与终点B，同时标记绳子的自由端的起点A与终点B。对应读出h与s的值。演示：演示：斜向上拉动弹簧测力计，这样操作行吗？【想一想想一想】怎样测量拉力呢？演示：演示：向上猛然拉动弹簧测力计时读数，这样操作行吗？【测一测测一测】请小组分工协作测出面前的滑轮组的机械效率。（三）探究滑轮组的机械效率（三）探究滑轮组的机械效率-12-【实验探究、合作研讨实验探究、合作研讨】1【提出问题与猜想提出问
7、题与猜想】滑轮组机械效率的大小可能跟哪些因素有关呢？说出你猜想的依据。说明说明: 将同一物体，提升相同的高度，有用功是一定的，动滑轮重、绳重及摩擦越大，额外功越多，机械效率就越低。今天各个小组探究滑轮组的机械效率与被提升物体的重是否有关，滑轮组的机械效率与其它因素的关系作为课下探究作业。2【设计实验设计实验】【想想议议想想议议】（1）你计划采取什么科学方法来研究自己的实验课题？（2）如何设计实验方案？让学生以小组为单位进行讨论，并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。教师巡视，并给予必要的点拨。 【归纳总结归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：使用同一滑轮组，只改变被提升物体的重，测出每次的物重
8、、提升的高度、拉力、弹簧测力计移动的距离s，填入表格，并计算每次的机械效率。 -13-3【进行实验、收集数据进行实验、收集数据】为了让大家做好实验，老师给同学们几点温馨提示：【友情小提示友情小提示】在此实验中操作的关键：1匀速竖直向上拉动弹簧测力计2应在匀速拉动过程中读数3.小组同学分工明确，各负其责。 教师巡视、指导学生分组实验。鼓励学生动手实验，鼓励学生间的交流和合作。 -14-实验实验序号序号物重物重G/N物体物体被提被提升的升的高度高度h h/m/m有用有用功功w w有有/J/J拉力拉力F F/N/N弹簧簧测力力计移移动的的距离距离s s总功功w w总机械机械效率效率1 12 23 3
9、4【分析论证分析论证】组织学生展示实验结果。【归纳总结归纳总结】 同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高。械效率越高。-15-5【评估评估】回想刚才的实验过程，在探究中运用了哪些研究问题的科学方法？我们的设计有没有不合理的地方？操作中有没有什么失误？从实验中你还有什么新发现？ 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关 -16-【练一练练一练】用右图所示的滑轮组，将重为300N的物体A匀速提升了05m。已知绳子自由端所用的拉力F为200N。则在这个过程中拉力做了_J的功，该滑轮组的机械效率为_。（g=10N/kg
10、） -17-（四）拓展延伸（四）拓展延伸【回归生活回归生活】展示科学世界机械发展史-18-议一议议一议】如何提高机械效率呢？【小结小结】提高机械效率的办法提高机械效率的办法1.有用功一定时，减小额外功有用功一定时，减小额外功（1）改进机械结构，使它更合理、更轻巧。）改进机械结构，使它更合理、更轻巧。（办法（办法2）经常保养，按时润滑，以减小摩擦。）经常保养，按时润滑，以减小摩擦。2.额外功一定时，增大有用功额外功一定时，增大有用功 【对比分析对比分析】旧汽车与新车相比，旧汽车效率低，当做一样多的有用功时，旧汽车比新车耗油多，排出的尾气也多，想想提高机械效率有什么意义呢？ -19-课堂小结-20
11、-课堂检测课堂检测1.举重运动员把重举重运动员把重1.5103 N的杠铃举高的杠铃举高1.8 m，在这个过，在这个过程中他做功程中他做功_ J，然后，他又举着杠铃水平向前移，然后，他又举着杠铃水平向前移动动1 m，在这个过程中，他又做，在这个过程中，他又做 功功_J.2.一辆汽车满载时总重一辆汽车满载时总重G=8104 N，在，在F=8200 N的牵引力的牵引力作用下上坡，已知汽作用下上坡，已知汽 车沿斜坡前进车沿斜坡前进s=500 m时，竖直方向时，竖直方向升高升高h=10 m，则牵引力，则牵引力F对汽车做的功是对汽车做的功是_ J，重，重力对汽车做的功是力对汽车做的功是_ J.3.某人用某
12、人用F=100 N的水平力将一质量为的水平力将一质量为30 kg的物体沿水平的物体沿水平方向推动了方向推动了2 m，接着又把它，接着又把它 匀速举高匀速举高1 m，这人对物体，这人对物体共做了共做了_ J的功的功.(g=10 N/kg)02.71034.11068105500-21-4.功率是表示功率是表示_的物理量的物理量.甲、乙两台机器做相同的甲、乙两台机器做相同的功所需的时间功所需的时间 之比为之比为3 2，则甲、乙两机器的功率之比为，则甲、乙两机器的功率之比为_.5.一台拖拉机，功率为一台拖拉机，功率为20 kW，它以，它以7.2 km/h的速度匀速前的速度匀速前进进0.5 h，做功，
13、做功_J，它受到的阻力为，它受到的阻力为_ N.2 3做功快慢做功快慢100003.6 107-22-6.如图如图6-2-8所示，用一轻质杠杆所示，用一轻质杠杆AB提升重为提升重为200 N的物体的物体G，支点，支点O处的摩擦处的摩擦 不计，不计，BO=2OA，重物被举高，重物被举高0.2 m，则动，则动力作用点竖直下降的距离是力作用点竖直下降的距离是_ m，动力做功是，动力做功是_J，动力，动力是是_ N.图图6-2-80.440100-23-7.某机械的效率为某机械的效率为75%，已知所做的有用功是，已知所做的有用功是600 J，则总功是，则总功是_J，额，额 外功是外功是_J.8.如图如图6-2-9所示，用滑轮组匀速提升一重为所示，用滑轮组匀速提升一重为100 N的重物，所的重物，所用的拉力用的拉力F大小为大小为60 N. 如果物体上升如果物体上升1 m，则，则W总总=_J，W有用有用=_J，=_，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重G动动= _N.800200图图6-2-912010083.3%20
