机械效率教学设计 (2)

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第二节 机械效率

【学习目标】

1、了解有用功、额外功、总功的概念。 2、理解机械效率的公式，会做简单的计算。

3、探究测定几种简单机械的机械效率，能测定某种简单机械的机械效率，形成研究问题的方法。 4、通过实验探究，养成与同学合作交流的意识以及创新意识． 【学习重难点】

重点：有用功、额外功、总功的概念；机械效率的公式及简单的计算； 难点：有用功、额外功、总功的概念；探究测定几种简单机械的机械效率。 【学习过程】

一、有用功、额外功和总功 ★

复习“功的原理”内容？（使用机械时不能省功还费了功）我们使用机械的目的是干什么的？

★ 看懂“想想议议”中插图，回答下列问题？（用字母表示）

①甲是将砂子装入桶中，由人提桶上三楼，达到运送目的．在此过程中，你做了哪些功？ ②乙是将砂子装入桶中，在三楼安装一个动滑轮，人站在三楼上，用动滑轮将装砂的桶提上三楼．在这个方法中，你做了哪些功？

③丙中是将砂子放入袋子中，同样用动滑轮将袋子提到三楼．在这种方法中，你做了哪些功？ 思考：上述情况中哪个功对我们有意义？哪个功无意义但又不得不做？哪是我们总共所做的功？ 有用功： 额外功： 总功： 分别计算出上述各情况中的三个功：

① W有＝ W额＝ W总＝ ② W有＝ W额＝ W总＝ ③ W有＝ W额＝ W总＝

例如：起重机如果由电动机带动，总功在数量上就等于实际消耗的电能，有用功只是起重机将物体举高时所做的功，而那些克服摩擦所消耗的能量就属于额外功了。 你能再举出一个例子，说明哪些是有用功，哪些是额外功吗？ 二、机械效率



在实际工作中，虽然不得不做一些额外功，但我们总是希望额外功能小一些，可以减小不必要的能量的损耗．这样一来，有用功在总功中占的比例就会大些。思考：上述“想想议议“中你将选择哪种方法？ ★ 机械效率定义：

公式：

说明：机械效率是一个百分数，它是无单位的；并且永远小于1。




【知识应用】

1、起重机把质量为0.6 t的重物提升了3 m，而它的电动机所做的功是3.4×104 J，起重机做的额外功和机械效率是多少？

2、分析各种简单机械中三个功及提高机械效率的方法。

F

O





G

G W有＝

W额＝

W总＝ η＝

F G W有＝ W额＝

W总＝ η＝

G W有＝ W额＝

W总＝ η＝ s

W有＝ W额＝



W总＝ η＝

G

f G

W有＝ W额＝

W总＝ η＝

h

G

W有＝ W额＝

W总＝ η＝



W有＝ W额＝

W总＝ η＝

应用数学知识和生活实际例子理解记忆下面两个知识点：

 

有用功占总百分比越大，机械效率越大；额外功占总功百分越大，机械效率越小。 W有相同时，W额越大，η越小；W额相同时, W有越大, η越大。

【知识应用】

1、 一斜面长5 m，高2 m，用500 N的力沿斜面将重为1000 N的物体推上去，求它的机械效率。

2、如下第三个图滑轮组，被提起的是质量200 g的物体，对绳子自由端的实际拉力是0.8 N，当物体升高0.2 m时，求滑轮组的机械效率。（g=10N/Kg）


3、如上第一个图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（ ） A．50J B．25J C．100J D．200J

4、如上第二个图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则下列关系正确的是：（ ）

A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．η甲＜η乙 D．η甲 =η乙

5、一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比( ) A.有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加 C.有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少

三、探究斜面的机械效率 ★猜想：

★设计实验：①怎样改变倾斜程度？

②怎样测量其机械效率？

③实验中应该注意些什么？ ★ 实验表格设计：

★合作探究进行实验，得出结论： 四、探究滑轮组机械效率 ★猜想：

★设计实验：①怎样测量其机械效率？ ②实验中应该注意些什么？ ★ 实验表格设计：

★合作探究进行实验，得出结论：







【知识应用】

1、（2010，安徽）现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常可以看到下图示的场景。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、（2010,济宁，2分）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所示，实验数据如下表。实验次数1是用装置 进行的，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。

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