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1、 第3节 机械效率教师寄语:当你全神贯注时,你完成工作的速度和效率会相当惊人,就像是一个广角或可调焦距的镜头,只要缩小焦距,你就可以朝着你所想的方向前进。学习目标:1、了解什么是有用功、额外功和总功。2、理解什么是机械效率。3、通过参与探究斜面机械效率的活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。4、培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。中心任务:对机械效率概念的理解,会进行关于机械效率的计算。学习过程:一、自主学习:根据要求,阅读课本相关内容,先对以下问题独立探究,然后在组内交流,找出最佳解决方案。任务一:认识有用功、额外功和总功1、观察图12.31,并结合生活体验,图中弹簧测力计克
2、服钩码重力做的功,对我们是有用的,我们称为_功,用字母_表示。乙图中弹簧测力计克服钩码重力、动滑轮重力、克服绳子与滑轮的摩擦,做的功要变大,我们称为_功,用字母_表示。在总功中除了克服钩码重力做的有用功之外,其余的我们称为_,用字母_表示。这样总功等于有用功+额外功,用字母表示为_。2、若在图中12.31乙图,钩码重10N,被拉高20cm,弹簧测力计示数为6N,则有用功为_J,总功为_J,额外功为_。任务二:认识机械效率1、_叫做机械效率。机械效率的表达式:_。2、使用滑轮组提起20牛的重物,使它上升0.4米,作用在绳子自由端的拉力为8牛,拉力的作用点上升了1.2米,拉力对滑轮所做的功为_焦,
3、这个功叫_功。滑轮克服物体重力所做的功为_焦,这个功叫_功。用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是_焦,这个功叫_功,这个滑轮组的机械效率是_。3、斜面长5米,高1.5米,把重为800牛的物体匀速推向斜面顶端。若斜面是光滑的,则推力为_牛,如果斜面不光滑,所用推力为300牛,则斜面的机械效率为_。二、合作探究:探究斜面的机械效率1.探究滑轮组的机械效率(1)根据图12.32,开展实验。要测滑轮组机械效率,首先要测_和_计算出有用功,然后测_和_计算出总功,然后利用公式_计算出机械效率。(2)如图所示,物体A的质量m=12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹
4、簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长求:(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;(2)拉力F的大小;(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功3. 滑轮组在建筑中应用广泛,如图所示为建筑工人自制的滑轮组某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m,所用的拉力为600N(不计绳重和摩擦)求:(1)该重物所受到的重力;(2)工人通过滑轮组所做的有用功;(3)工人做的总功;(4)滑轮组的机械效率;三、梯度训练A组1、下列说法中正确的是 ( )A、爬陡坡要比走盘山公路难,是因为要做更多的功。B、机械做的有用功越多,机械效率越高。C、滑轮
5、组中动滑轮个数越多,它的机械效率越高。 D、省力的机械一定多移动距离。2、用水桶从井中提水,则:提桶做的功、提水做的功、提水和桶做的功分别是:( )A总功、有用功、额外功 B、额外功、有用功、总功C、有用功、额外功、总功 D、总功、额外功、有用功3、某同学不小心把桶掉到井里,当他从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水下面有关说法中正确的是( )A提桶的功是有用功 B提水的功是有用功C提桶的功是额外功 D提水的功是总功4、某机械的效率记录如下,可能正确的是:( )A、100 B、120 C、60 D、20J5、使用任何机械都要做额外功,额外功只能_,不能_,所以机械效率总是_。6、要提高机械效率
6、,关键在于减小_功。我们可以用_或_减小摩擦,还可以通过简化_结构,_机械自重等方法,来提高机械效率。7、一个人用动滑轮把受重力400牛的货物提高4米,则有用功是_焦。已知人做的总功为2000焦,则动滑轮的机械效率是_。8、用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600N的物体抬高40cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是_cm,人做的功是_J,机械效率是_。9、一台起重机将重5.0104牛的货物匀速提高了4米,起重机做有用功是_焦耳,若起重机的机械效率是80%,起重机所做的额外功是_焦。10、一个重为50牛顿的物体;在10牛顿的拉力作用下,自斜面底端A匀速地运动到斜面顶端B,所需的时间为1
7、6秒,若斜面高12米,斜面的机械效率为75%,求物体从A到B的运动速度?B组1、关于机械效率,下列说法中正确的是 ( )A做功越多机械效率越高B实际生产中使用机械比不使用机械做功的效率高C使用机械做功时,如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦,那么,机械的效率是百分之百D有用功与总功的比值越大,机械效率越小。2、某人用手将一物体竖直举高3米和用机械效率为80的斜面将它升高3米,比较这两种情况下人所做的功( )A用斜面使物体上升做的功多B用手竖直举高物体做的功多C两种情况做的功一样多 D无法比较3、某斜面长为L,高为h,有一重力为G的物体被推力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f,则此时的
8、有用功为_,总功为_,额外功为_,机械效率为_。4、如图是测定机械效率所用的滑轮,A为定滑轮,B为动滑轮。若使绳的拉力沿向上的方向作用(1)如何组装该滑轮组,请画在图上。(2)在这个实验中需要测量的物理量是_,_,_和_。(3)在这个实验中所需要的测量工具是:_和_。计算效率的公式是:_。5、如图所示,某人用F=28牛的力提起重物,已知滑轮组的机械效率是 70,求物体的质量。6、有一斜面长L=8米,高h=2米,把质量m=200千克的物体沿斜面匀速拉到顶端。若受到阻力是物重的0.4倍,求斜面的机械效率。第3节 机械效率三、梯度训练A组1.D2.B3.A4.C5.减少 消除 小于100% 6. 额
9、外 添加润滑油 机械 减轻 7. 1600 80% 8. 120 300 80% 9. 2105 510410. 5m/s B组1.C2.A3.Gh F l Fl-Gh 4.(1)略(2)G物 h F s(3)弹簧测力计 刻度尺 5. 4kg6. 62.5%D有用功与总功的比值越大,机械效率越小。2、某人用手将一物体竖直举高3米和用机械效率为80的斜面将它升高3米,比较这两种情况下人所做的功( )A用斜面使物体上升做的功多B用手竖直举高物体做的功多C两种情况做的功一样多 D无法比较3、某斜面长为L,高为h,有一重力为G的物体被推力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f,则此时的有用功为
10、_,总功为_,额外功为_,机械效率为_。4、如图是测定机械效率所用的滑轮,A为定滑轮,B为动滑轮。若使绳的拉力沿向上的方向作用(1)如何组装该滑轮组,请画在图上。(2)在这个实验中需要测量的物理量是_,_,_和_。(3)在这个实验中所需要的测量工具是:_和_。计算效率的公式是:_。5、如图所示,某人用F=28牛的力提起重物,已知滑轮组的机械效率是 70,求物体的质量。6、有一斜面长L=8米,高h=2米,把质量m=200千克的物体沿斜面匀速拉到顶端。若受到阻力是物重的0.4倍,求斜面的机械效率。第3节 机械效率三、梯度训练A组1.D2.B3.A4.C5.减少 消除 小于100% 6. 额外 添加润滑油 机械 减轻 7. 1600 80% 8. 120 300 80% 9. 2105 510410. 5m/s B组1.C2.A3.Gh F l Fl-Gh 4.(1)略(2)G物 h F s(3)弹簧测力计 刻度尺 5. 4kg6. 62.5%