《探究—使用机械是否省功》导学案.doc

9.5 探究使用机械是否省功导学案学习目的1.知道使用任何机械都不能省功。明确机械效率是描述做功效率的物理量。2.掌握机械效率的概念，会计算有用功、总功，会计算某种简单机械的机械效率。3.能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。4.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。学习重点：机械效率的概念和有关计算学习难点：动滑轮的机械效率与哪些因素有关学习内容:一、提出问题并探究动滑轮：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？1提示：如果你用弹簧测力计测出物重G、手的拉力F，用刻度尺测出物体上升的高度h、手移动的距离s；再根据功的计算公式，则可计算出动力对绳子做的功（W1 ），动滑轮提升重物做的功（W2 ），两者相比较就可以知道“两功”是否相等了。2某同学用动滑轮提升钩码，请你帮他完成下列表格中的空格。实验次数钩码重G/N动力F/N钩码上升高度h/m手移动的距离s/m手做的功w1/J对钩码做的功w2/J1108010222120102331602043分析实验数据：手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？哪一个做的功多一些？你认为产生这一现象的原因是什么？4实验时，为了减小误差，要注意尽量 拉动弹簧测力计，读出示数。5用刻度尺测钩码上升距离后，你能不能马上就知道手移动的距离呢？二、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，1。（想想为什么）因为W总W有W额。使用机械时，除了要对有用阻力做有用功外，还不得不克服额外阻力做额外功，W有W总，即1对机械效率的理解：用动滑轮将钩码提升至一定的高度，手的拉力（即动力）所做的功，一方面克服钩码重做功，即达到我们目的做功，我们称之为有用功（W有用）；另一方面，还要克服动滑轮本身的重、绳重及摩擦力做功，即我们不想做、但只要使用它，又不得不做的功，称之为额外功（W额外）。手（动力）所做的总的功等于克服全部阻力所做的功，叫做总功（W总）。即W总W有W额。由于W额的存在，手的拉力对绳子做的功大于动滑轮提升物体做的功。不管是动滑轮，还是其他简单机械，实际生活中力做功，都伴随着有用功和额外功的存在。例题1：请学生判断，右图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去，哪些是有用功？哪些是额外功？总功？（相互之间说一说，议一议）例题2：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1C功率大的机械，机械效率高D机械效率越高，有用功就越多思路与技巧：（1）在使用机械时，有用功只占总功的一部分，我们总希望有用功在总功中所占的比值越大越好（或额外功所占的比值越小越好）。比值的高低是机械性能优劣的重要标志之一（2）物理上就用有用功在总功中所占比值的大小反映机械性能优劣，引入了新的物理量，就叫机械效率。三、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。1 为什么物重加大时，机械效率会增大？讨论、分析得知：同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功 ，而额外功 2 影响动滑轮机械效率的因素有哪些？1