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1、2019-2020学年九年级物理 15.2机械效率教学案（2）人教新课标版一.教材自阅（课外）二.教学目标：1.通过探究动滑轮，知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系。2.理解机械效率的概念。知道机械效率的计算公式，会计算某种简单机械的机械效率。3.知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是100%。4.能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。三.重点难点：重点：能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，会利用公式W有W总进行有关计算难点：会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法四.教学内容（牢记）：1.有用功W有用：对人们有用的功叫有用功（初中阶段大
2、部分是W有用Gh）。2.额外功W额：人们在使用机械时，对人们无用但又不得不做的功叫额外功（它主要是由于克服机械本身的重力和摩擦力或其它而做的功，使用机械是不得不做.3.总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功. 4.机械效率：是有用功与总功的比值即W有/W总；a由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 b机械效率越高，此机械性能越好c使用任何机械都不省功.有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，机械效率用百分数表示，没有单位。5.如何提高机械效率： = W有/W总 = W有/(W有W额)，第一是减小额外功，如保持良好的润滑，减小滑轮的轮与轴之间的摩擦，减小动滑轮重等方法都能减小额外功，提高机
3、械效率。第二是增加有用功。当额外功不变时，有用功越大机械效率越高。6.滑轮组和斜面的机械效率实验：a器材 b原理：W有/ W总=Gh/Fs（对于滑轮组还会等于G/Fn） c实验的数据处理 d一些小结：斜面越陡越费力，机械效率越高。对于滑轮组：与滑轮组的动滑轮个数及摩擦有关，与所拉物重有关。五.基础练习（巩固）：1.对完成工作任务无用而又必须做的功叫做_，有用功和额外功之和叫做_。 2.因为_功总小于_功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的途径是减小_功。 3.板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫_功，对板车所做的功叫_功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫_功，
4、对货物所做的功叫_功。 4.一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是9600N，起重机做的有用功是_，总功是_，机械效率是_。5利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_，总功是_，这个滑轮组的机械效率是_。6.右图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面气体推动活塞时是将 能转化为 能；钻头制成锥形是为了 ；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是40%则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是 J(柴油的热值是4.3l07Jkg)7.如图所示，用动滑轮来提升物体，如果滑轮
5、自重10牛，手拉绳子的力是30牛，摩擦可不考虑，则物体重为_牛，这装置的机械效率是_。8.机械效率的定义是_；利用机械做功时，因为总是要做额外功，所以总功_有用功，机械效率总_1。（选填“大于”、“小于”或“等于”）9.外力对水泵做了7.5105焦耳的功，水泵把5103千克的水送到10米高的水池，水泵做的游泳有用功是_焦耳，水泵的机械效率是_。（g取10牛/千克）10.两台机械所做的总功之比为2:1，它们的机械效率之比为3:4，则它们所做的有用功之比为：（ ）A.2:1；B. 3:4；C.8:2； D.3:2。11.使用机械做功时，机械效率高的机械一定是：（ ）A.做有用功多 B.做额外功少
6、C.做相同的功省力 D.做相同的有用功而总功少。12.有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是：（ ）A.以较快的速度将木箱匀速拉上汽车 B.以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车 C.改由一个人将木箱拉匀速上汽车 D.板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上车。 13.将一木箱推上长6米，高2米的斜面，所用的推力是250牛，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为_牛。14.用滑轮组提升物体时，为了提高滑轮组的机械效率，可采用的方法是：（ ）A.改变绕绳方法 B. 增加物体的重力.C.增加物体提升的高度 D.增大作用在自由端的拉力F 15.用某滑轮组测其机械效率时
7、，所得的实验数据如下表所列：物重（牛）物体升高的高度（米）拉力（牛）绳子自由端移动距离（米）40.21 .40.8(1).实验时重物做_运动；(2).拉力做的有用功为_焦耳，拉力做的总功为_焦耳；(3).该滑轮组的机械效率是_。六.中考练习（提高）：1李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ）A对桶所做的功是有用功B对水所做的功是额外功C对水所做的功是有用功D对水所做的功是总功2.某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图4所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（）A.两种方式机械效率一定相等B.两种方
8、式功率一定相等C.两种方式所做的总功一定相等D.两种方式所做的有用功一定相等1.现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常可以看到图示的场景。假如该工人通过滑轮把50的水泥缓缓提升4m 到房顶，所用拉力约300N。该机械的效率约为_.2.如图8所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重184N，动滑轮重6N，桶重10N，绳重和摩擦均不计。则拉力的大小是 N，此时该装置的机械效率是 。3.如图所示，斜面长S=10m，高h=4m用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功
9、； (2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小4.如图所示，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以05ms的速度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦) (1)拉力F做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少?5.如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?6.某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约3m，半径约0.2
10、m的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料轻木，其密度为0.2g/cm3（g=10N/kg） 请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实F 若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面，求其对地面的压强；若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上，所用拉力F为314N求该滑轮组的机械效率7如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲 F乙(选填“”、“”或“=”,下同)，其机械效率甲 乙第7题图8如上中图，滑轮重小于物重(绳重、摩擦不计)。使用甲图滑轮最大的好处是；若匀速提升相同
11、的重物，则F甲F乙、机械效率甲乙（“”/“”/“”）。9.工人用如上右图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为80%，忽略一切摩擦及绳的伸长，则拉力的大小是 N，动滑轮重 N；若使用该滑轮组提升600N的重物，其机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。10.某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图7所示，实验数据如下表。若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 有关。图711随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦) (1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?(2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确(3)求两种方案的机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些?说明理由