(四)影响斜面机械效率的相关因素.doc

武汉市32中学__九__年级__物理__学科教学案
主备人：__张燕___审核：___________ 班级_______姓名_________
课题：机械效率（第四课时）——测量斜面的机械效率
学习目标：
1.知道影响斜面机械效率的因素
2.会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验
学习重、难点：斜面的机械效率
知识清单
　探究斜面的机械效率： 　
实验原理：

测量工具：刻度尺和弹簧测力计
需测量物理量：物体在斜面上移动的距离L，斜面高h，拉力F,物体重力G
注意事项：必须使弹簧测力计沿斜面匀速拉动物体，以保证测力计示数大小不变。
影响因素：斜面的倾斜程度和粗糙程度。
实验结论：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关。斜面越陡、越光滑，机械效率越大。
评估交流：
（1）利用斜面提升物体时，产生额外功的原因是克服摩擦做功，即：W额=fs
（2）提高斜面机械效率的方法：①增大斜面的倾斜程度②减小斜面的粗糙程度
在探究影响斜面机械效率的因素时，要注意控制变量法的使用
反馈
1、小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；
③斜面的机械效率与斜面的长度有关；
④斜面的机械效率与物体的重力有关。
给你如图所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题：
（1）你选择的猜想是　　　　　　　（填写序号）
（2）要用图中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：（至少写出两种）　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　.
（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：
①　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　；③　　　　　　　　　。

2、为探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，小明利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、方木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置．请你回答：
(1)实验中通过改变___________________改变斜面的倾斜程度．
(2)为了分析数据得出结论，请你帮他设计出记录数据的实验表格．

(3)在这个探究实验中，需要计算的物理量有那些，并根据所测物理量写出表达式．

倾斜程度
小车重
G/N
小车上升
高度h/m
沿斜面拉
力F/N
小车移动
距离S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率h
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33％
较陡
10
0.2
4
1

最陡
10
0.4
6
1
4
6
67％

3、笑周同学在学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动小车的探究实验，并记录实验数据如下：

请根据以上实验数据回答：
（1）“较陡”时，做的有用功为_________，
总功为________，机械效率为_________。
（2）通过对上述实验数据的分析，你对小周提出
的问题可获得的初步结论是：_______________
________________
4、小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：
倾斜角θ
小车重
G/N
斜面高
h/m
斜面长
S/m
拉力
F/N
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械
效率η
12°
5
0.2
1
2.1

2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5

69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3

⑴ 请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。
⑵ 分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越 ，斜面越省力，斜面的机械效率越 。
⑶ 实验过程中拉力的方向应与斜面 。
⑷ 若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程度不变，只改变 ,这种研究问题的方法我们称之为 法。

5、某实验小组探究“拉力的大小与斜面倾斜程度的关系”，过程如下：他们首先设计了图10所示的实验装置，然后用弹簧测力计将4N的重物沿斜面匀速向上拉到A点，拉力的大小如图，再将木块M分别支在斜面的 B、C两处，重复上述步骤，并测得拉力的大小分别为1N和1．3N．(斜面很光滑，可忽略物体与斜面问的摩擦)请你接着解决下列问题：
(1)在图中画出重物所受重力的示意图；(如图10所示)

(2)设计一个记录实验数据的表格(不必填入数据)；

(3)通过探究得出的结论是： ；
(4)在上述实验的基础上，他们又在斜面上铺上棉布，并测得图示情况中将重物匀速拉至A点时的拉力为1．2N，则此时斜面的机械效率η= ．

6、探究斜面的机械效率：

(1)如图所示，将物体从斜面的底端拉倒顶端，物体被拉动的距离为两点之间的距离，被提升的高度为________两点之间的竖直距离。
(2)为了正确测出拉了力的大小，在用测力计拉物体时，应使物体作______ 运动。
(3)该实验中，有用功的表达式为W有=_______，总功表达式为W总=_______，机械效率的表达式为η=____________。
(4)请将某同学的实验记录表格中的数据补充完整:
实验次数
一
二
三
四
重力(G/N)
5
5
5
5
升高(h/m)
0.1
0.15
0.2
0.25
有用功(W有用)

0.75
1
1.25
拉力(F/N)
1.6
2.2
2.7
3.1
移动距离(h/m)
0.5
0.5
0.5
0.5
总功(W总/J)

1.1
1.35
1.55
机械效率(η)

0.68

0.81
(5)分析实验数据,能得出斜面的机械效率跟什么因素有关?有怎样的关系?

(6)机械效率越高的机械是否越省力呢?请结合上面的实验数据进行分析判断。

知识点过关：
1、滑轮机械效率相关公式：
定滑轮：η=_________________；动滑轮：__η=____________________
滑轮组：__η=__________、___η=____________、G动=
2、影响滑轮组机械效率的因素：__________、_________和____________
物重一定时，___________________________________________________；
动滑轮个数一定时，_____________________________________________

二次备课案

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