资源描述
课题
11.5 机械效率
课时
两课时
教
学
目
标
明确机械效率是描述做功效率的物理量。
掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。
能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。
知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。
教
学
重
点
与
难
点
重点：机械效率的概念和有关计算
难点：动滑轮的机械效率与哪些因素有关
教
具
动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线
教 学 过 程
互动与反馈
第一课时
一、新课导入
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、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。
请学生发表自己的见解，提出各种方案。
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？
三、关于机械效率的概念
1．几个基本概念：
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
2．三者之间的关系：
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。
即：
计算公式：
4．注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。
第二课时：
四、关于机械效率概念的巩固和计算
例1．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
例2．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．
例3．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)
五、讨论影响机械效率的因素及提高机械效率的方法
同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高；提起相同的重物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越低。
六、课堂练习：
1．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
1
2
10
1.5
20
2
5
5
3.0
10
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________________。
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，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<W2 η1>η2 D．W1>W2 ηl<η2
4．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。
七、作业：
课本 P40 1、2
课课练
补充：
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?
2．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_________。
3．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)。
边实验边填表。
分析实验误差，指出要使重物重一些，误差就会小一些。
⑴不相等
⑵手拉绳做的功多
⑶有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮。
答：B
请同学根据公式讨论，然后小结。
答：F＝900N η＝75％
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