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《第十二章第3节 机械效率（1）》导学案 NO：30
班级 姓名 小组 等级 .
学习目标：
1.理解机械做功时的有用功、额外功、总功的概念，并明确三者之间的关系；
2.理解机械效率的意义、公式，并能用机械效率公式准确、快速地进行有关计算； 3.极度热情投入，坚持高效学习。
重点难点：与机械效率有关的概念理解和机械效率的计算。
能力立意：阅读、理解教材的能力以及快速、准确演算的能力训练。 使用说明：
1.用20分钟阅读教材85-86页；用10分钟完成本导学案的“自主学习” 。2.用15分钟独立完成本导学案的“合作、探究”，准备好课堂交流的问题。学法指导：阅读教材应细心体会、归纳、概括、总结；演算要认真、仔细。
一、自主学习：
1.有用功和额外功的概念（阅读教材85页---86页第一自然段）：
利用机械做功时，对人们有用，而且是必须要做的功叫做有用功，用字母W有表 示；对人们没有用，但又不得不做的功叫做_额外功，用字母_W额_表示；_有用_功 与_额外_功之和是总共做的功，叫做_总_功，用字母_W总_表示。三者之间的关系 为：_ W总_=_W有_+_ W额_。
解读：①判断有用功与额外功：看做功的过程是要达到什么目标，实现这一目标所做 的功就是有用功，完成的其余部分的功就是额外功。例如：在井边用桶提水，对水做 的功是有用功，对桶做的功是额外功；如果我们不是提水，而是要把掉在井里的桶提 上来，往往桶里会装着一些水，此时对水做的功是_额外功，对桶做的功是有用_功。 ②因为机械本身都受到重力作用，机械器件之间又有无法避免的摩擦，所以使 用任何机械都不得不做额外功，也就是说额外功是不可避免的。 2.机械效率（阅读教材86页下半部分）：
(1)用不同的机械做功，有用功相同时，_额外功不一定相同，_总功也就不一定相同。 此时人们总是希望_额外_功越少越好，即_额外_功在总功中占的比例越少越好。 (2)在物理学中，把_有用_功跟_总_功的比值叫机械效率；用希腊字母__表示。 根据这个定义，机械效率的公式就是：η=W有／W总；机械效率的值通常用百分数表示。 解读：①上述这种定义物理量的方法叫比值定义法，机械效率是没有单位的物理量；
②∵w额≠0，∴W有_＜_W总，∴η_＜__1。即：机械效率总是小于100%的！ 3.例题展示：用一个动滑轮提升重力为60N的物体，所用的拉力是40N，物体被提高了 2m。求拉力所做的总功、额外功和使用这个滑轮的机械效率。
解：∵使用的是一个动滑轮，且重物被提升2m ∴绳子末端移动的距离S=2m?2=4m
∴W总=FS=40N?4m=160J 而W有=Gh=60N?2m=120J ∴w额= W总－W有=160J－120J=40J
η
η=
W有120J==75% W总160J ∴拉力做的总功是16W，额外功是4W，使用这个滑轮的机械效率是75%。 二、合作探究：
1.采取下述哪种措施可以提高机械效率_C_：
A.有用功一定，增大总功 B.总功一定，增大额外功
C.有用功一定，减小总功 D.额外功一定，减小有用
2.一个人用杠杆把重力是100N的物体举高2m ，如果此过程中额外功为50J，则总功为 _250J_，机械效率为_80﹪_。
3.下列关于机械效率的说法中，正确的是_D_：
A.越省力的机械效率越高 B.做的有用功越多，机械效率越高
C.做的总功越少，机械效率越高 D.额外功在总功中占的比例越小，机械效率越高 4.使用机械时，若额外功小于有用功，则该机械的机械效率_A_：
A.大于0.5 B.小于0.5 C.大于1 D.等于0.5
5.甲、乙两机械的效率分别为60% 、80% ，要使它们做相同多的有用功，那么需要做 的总功之比为_C_：
A. 1︰1 B. 3︰4 C. 4︰3 D. 2︰1
6.如图所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0.5m/s的速度沿水平方向 匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑 轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是_1250_J， 拉力F是_312.5_N。（g取10N/kg）
7.起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电 动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？
解：起重机做的有用功为：
W有=Gh=mgh=0.6×103kg×9.8N/kg×3m=1.764×104J 起重机的机械效率为：
8.用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在2s时间里匀速提升5m，已知拉力的大小是200N。求滑轮组提升重物时做的有用功和机械效率。
解：有用功为：W有=Gh =500N×5m=2500J
总功为：W总=Fs =F×3h =200N×3×5m=3000J 滑轮组的机械效率为:
FG
《第十二章第3节 机械效率（2）》导学案 NO：31
班级 姓名 小组 等级 .
学习目标：
1.理解机械做功时的有用功、额外功、总功和机械效率的概念； 2.理解机械效率的公式，并能运用进行滑轮组机械效率的测定； 3.极度热情，高效学习。
重点难点：与机械效率有关的物理量的测定和机械效率的计算。 使用说明：
学法指导：进行实验操作要先明确实验原理、步骤，然后规范操作，仔细记录和演算。 一、自主学习：
1.阅读教材87页，明确实验原理和步骤，做好实验的准备工作： ①实验原理：根据公式η=W有／W总, =（Gh）／（Fs）用弹簧秤测出钩码的重力_G_和拉力_F_的值，再用刻度尺测出钩码上升的高度_h_和拉力作用点移动的距离_s_,就可算出η的值。 ②实验装置图：如右下图
③实验步骤：见教材87页（1. 2. 3. 4.） 2.进行实验操作：
①按装置图在铁架台上组装好滑轮组； ②记下钩码和弹簧秤的初始位置； ③缓慢拉动弹簧秤，使钩码上升； ④把测得的G、h、F、S记录在表格里； ⑤改变钩码的数量，重复上面的实验两次。 3.实验记录表：
钩码所受提升高有用功拉力绳端移动总功机械效率 的重力G/N 度h/m W有/J F/N 的距离S/m W总/J η 1 2 3 4.实验注意事项： ①用手拉动弹簧秤运动时，应沿竖直向上的方向，不要向着其它方向拉动； ②用手拉动弹簧秤运动时，应匀速拉动，使钩码匀速上升，不能忽快忽慢。 F5.探究斜面(斜面也是一种简单机械)的机械效率
①有用功：使重物提升h高所做的功。即：W有= _Gh _； ②总功：沿着斜面使物体升高h所做的功，既包括了对物 体所做的功，也包括了克服摩擦力做功。即：W总=_ FL _； ③斜面的机械效率η=_ W有／W总_=_ Gh／FL _。 二、合作探究：
1.某机械的机械效率是80%，使用它做400J的有用功，需同时做_100_J的额外功。 2.一台起重机将重5000N的货物提高2m，如果额外功是2500J，则此起重机做的有用功 是_104_J，该起重机的机械效率是_80%_。
3.某人利用滑轮组将物体匀速提高3m，绳子自由端移动的距离是9m，人的拉力是200N， 次数
物理人教版八年级下第十二章第3节 机械效率答案
