《12.3机械效率》导学案
学习目标
1.知道有用功、额外功、总功的含义,指出它们之间的关系. 2.能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功.
3、理解机械效率的概念,知道机械效率小于1及没有单位的原因. 4、会利用公式η=W有/W总进行有关计算.
5、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.
中考考点:
1、本节课是中考的重点,主要针对滑轮组机械效率的考查
2、今后命题的热点仍是简单机械,并会与生活知识相联系,全方位的考查应用知识的能力,在填空题、选择题、实验题、计算题中均有可能出现。
【学习过程】
F
一、预习导学 1、知识回顾: G (1)什么是功的原理?
(2)如图所示的动滑轮提升重5N的物体,用功的原理求动力F=。
2、结合本节学习目标认真阅读课本P107—P109“牛顿第一定律”部分的内容,并将重点内容做好标记。
二、课内探究
(一)有用功和额外功
1、演示实验
用弹簧测力计匀速拉动绳端,使重物G升高。从弹簧测力计读出拉力F的值,用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。
“实验数据:G=5N,h=0.5m,F=3N,s=1m。 弹簧测力计的拉力(动力)对动滑轮做的功: W动=F·S=3N×1m=3J,
提高重物,动滑轮克服阻力做的功: W阻=G·h=5N×0.5m=2.5J
2、可能的猜想:
由实验可以看到W动>W阻,这是为什么?
3、我来归纳:
G F ①在用动滑轮提高重物的实验中,用来提高物体的功对我们是有用的,是必须做的,这样的功叫做。 ②本实验中,用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5m做的功对我们没有用,但又不得不做的功,这种功叫。使用任何机械做额外功是不可避免的。 ③本实验中,有用功加额外功是总共做的功,叫。 总功(W总):有用功与额外功的总和叫总功” 4、小试牛刀
(1)问:本实验中总功W有用= (2)问:本实验中总功W总= (3)问:本实验中做的额外功W额外= (二)机械效率
1、可能的猜想:根据以上实验,你能算出有用功在总功中占的百分比吗? 2、我来归纳:机械效率——叫机械效率”
有用功总小于总功,所以机械效率总小于 机械效率用百分数表示,
物理意义:某起重机的机械效率是70%,它表示什么意思?
3.提高机械效率
阅读课本提高机械效率一段,小结要点,指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。 4、课本例题:
明确有起重机中的有用功和总功的分别指的是什么做的功。
(三)探究斜面的效率(二课时) 斜面的总功和有用功是 要测量哪些量
改变倾斜程度,机械效率如何改变 省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系
三、自我小结:
本节课我的最大收获;我的疑惑
四、我来试一试
1.从深为5m的井中直接将一桶水提出井口,已知桶重20N,桶中水重80N.若此人的目的是为了提水,则机械效率为,若此人的目的是为了捞桶,则机械效率为. 2.某人用机械做了8000J的功,其中额外功是有用功的是J,机械效率是.
3.用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m,所用的拉力是125N,则有用功 是J,总功是J,这个动滑轮的机械效率为.
4.工人用一根杠杆提升一桶油,他用250N向下的拉力拉过1.2m,油桶上升30cm,若杠杆的机械效率为90%,则油桶重为N.
1,那么该机械做的有用功 35.用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时,在绳的自由端所加拉力大小为40N,自由端通过的距离为12m.则此过程中,有用功为J,拉力做功的总功率为W,滑轮组的机械效率为.
6.如图所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面粉,所用的拉力为100N,则动滑轮的机械效率为.如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米,当拉绳子的速度为m/s时,拉力的功率为54W.(绳重与摩擦不计)
7.要提高某机械的机械效率,应该( )
A.减小外力所移动的距离 B.减小额外功占总功的百分比 C.减小总功 D.减小外力
8.利用如图2所示的装置,用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求: (1)物体和动滑轮的重各是多少?
(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率
最大可提高到多少?
五、作业:完成创新设计
图2