名师整理物理八年级下册第12章第3节《123机械效率》优秀教案文档格式.docx

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不相同。

使用动滑轮的弹簧测力计其拉力所做的功会多一些。

这是因为使用了动滑轮，不仅要克服钩码的重做功，还要克服动滑轮的重力和绳子与滑轮之间的摩擦做功，所以其拉力所做的功会多一些。

可见使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力，或者省距离等有利因素，也会给我们带来一些不利的一面，机械存在着效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。

二、讲授新课

（一）、机械效率

1、有用功、额外功、总功

（1）有用功：

使用机械时对人们有用的功

例如：

克服重力所做的功就是有用功。

W有=Gh

（2）、额外功：

人们不需要但又不得不做的功

克服动滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦所做的功。

思考：

用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功？

哪部分是额外功?

目的：

提水提水所做的功是有用功;

对绳子和水桶所做的功为额外功

（3）、总功：

有用功与额外功的总和叫总功。

W总=W有+W额

如图：

手的拉力所做的功就是总功

1、如图所示，用滑轮组拉动物体由A到B，物体前进了一段距离S。

所做的功哪部分是有用功?

哪部分是额外功?

哪部分是总功？

解析：

（1）要拉动

物体，必须克服物体与支持面间的摩擦力，所以克服支持面与物体间的摩擦力做的功，就是有用功。

（2）而克服绳与滑轮间的摩擦力做的功是额外功。

（3）动力F（即拉力）做的功是总功。

思考2:

如果桶掉到水里,从水里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?

哪部分是总功?

捞桶提水桶所做的功是

有用功;

提水所做的功是额外功。

捞桶过程中拉力所做的功为总功

2、机械效率

（1）定义：

我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。

机械效率通常用百分率表示没有单位。

（

2）表达式为：

思考:

机械效率会大于100%吗？

有用功总小于总功，所以机械效率总小于100%

即：

η<

1

滑轮组的械效率是80%，它表示什么意思？

使用滑轮组提升重物时所做的有用功跟总功的比值是80%，也可以说有用功在总功中占有80%，另外的20％是额外功

．

例题：

用一动滑轮，将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此滑轮的机械效率是多少？

已知：

G=2

00N、h=2m、F=120N、s=2h=4m

求：

η

解：

W有=Gh=200N×

2m=400Ｊ

W总=Fs=120N×

4m=480Ｊ

答：

滑轮组的机械效率约为83.3%

（二）、实验探究：

机械效率总是一定的吗？

如果前面例题中用动滑轮提起的物体重是400N，那么机械效率还是83.3

%吗？

也就是说，对一个机械来说，它的机械效率是恒定不变的吗？

下面我们通过测滑轮组的机械效率的实验来探究一下。

实验：

测滑轮组的机械效率

1、实验原理:

2、实验器材：

3、实验步骤：

（1）、把滑轮组安装好，测出钩码G的值，并记录表中。

（2）、匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值；

细绳自由端通过的距离（s）钩码上升的高度（h）（3）、分别算出有用功和总功、机械效率。

记录结果。

（3）、分别算出有用功和总功、机械效率。

（4）、再换成两个钩码重复上面的实验记录结果。

4、测滑轮组的机械效率视频

5、记录数据的表格，并做好记录。

拉力F/N

弹簧测力计上升的距离s/m

总功W总/J

钩码重G/N

钩码上升高度h/m

有用功W有/J

机械效率η

0.6

0.3

0.18

1.0

0.1

55.6%

0.8

0.45

0.36

2.0

0.15

83.3%

请计算出总功、有用功、和机械效率

6、实验结论：

同一滑轮提升重物时，重物越重，滑轮的机械效率就越高。

在生产中，人们利用多种方式提高机械效率但都不能使其达到100%，皮带传动的机械效率是94%-98%。

怎样提高机械效率呢？

（1）.减少机械自重.

（2

）.减少机械的摩擦等来减小额外功.

（3）.在额外功一定时,增大有用功

（三）、斜面的机械效率

探究斜面的机械效率

1、猜想：

（1）斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关。

（2）斜面的机械效率可能和斜面的粗糙程度

有关。

斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台

⑵实验步骤：

①测量小木块的重量，记录数据；

②把小木块用弹

簧秤沿斜面匀速向上拉；

分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。

③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。

④改变斜面的粗糙程度铺上棉布、毛巾，重复步骤②。

注意事项：

①要匀速拉动物体；

②拉力要与斜面平行；

③及时记录数据。

（3）视频

（4）填入下表

斜面倾斜程度

斜面材料

木块重量/N

斜面高度/m

有用功/J

拉力/N

斜面长/m

总功/J

机械效率

较缓

木板

1N

0.2

0.7

0.14

71.4%

较陡

0.175

很陡

0.24

0.4

0.28

85.7%

棉布

0.5

0.35

68.6%

毛巾

0.42

57.1%

结论：

斜面越陡，越不省力，机械效率越高。

斜面的倾斜程度相同斜面越光滑,机械效率越高.

斜面机械效率:

练习:

某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力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____，总功为____，额外功为____，机械效率为____。

答案：

个、Gh；

Fs；

fs；

Gh/FS

三、课堂练习

1、起重机将0.9t的货物匀速提升10m的过程中所做的额外功是6×

104J。

该过程中起重机对货物做的功是（

　　）J,起重机机械效率是（　　　　）。

（g取10N/kg）

9×

10460%

2、关于机械效率,下列说法中正确的是（　　）

A.机械做功越快,机械效率越高

B.机械所做的总功越少,机械效率越高

C.机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高

D.使用机械时,所用动力跟物重的比值越小,机械效率越高

C

3.如果把一个定滑轮改成动滑轮使用,如图所示，不计摩擦,下列说法中正确的是（　　）

A.可以省力,但不能省功

B

.可以省力,且提高机械效率

C.可以省力,机械效率不变

D.可以省力,也可以省功

A

4、不计摩擦和绳子质量,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组

则（　　）

A.η组<

η动<

η定

B.η定<

η组

C.η动<

η定<

D.η定<

η组<

η动

5.下列关于机械效率的说法中,正确的是（　　）

A.额外功越小,机械效率越高

B.有用功越大的机械,机械效率越高

C.有用功总小于总功,所以机械效率总小于1

D.越省力的机械,机械效率越高

四、课堂小结

1、有用功:

对人

们有用的功.

2、额外功:

对人们没有利用价值而又不得不做的功.

3、总功:

有用功与额外功的总和.

4、机械效率：

有用功跟总功的比值.

（二）、测滑轮组的机械效率

【板书设计】

机械效率

一、机械效率

2、机械效率=有用功\总功

二、测滑轮组的机械效率

【教学反思】

本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容,初学“机械效率”，往往对这些概念陌生难懂，思维不通、前后矛盾，甚至分析实际问题中把有用功、额外功、总功弄混淆。

想要学生理解机械效率的物理含义以及计算机械效率，就必须使学生分清楚那部分功是有用功，那部分功是额外功，或者那个力做的功是有用功，那个力做的功是额外功，那个力做的功是总功。

本节教学设计中有用功、额外功、总功所用时间较多。

机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切，应从学生熟悉的实例出发引导学生进一步的思考，发现问题，然后通过实例分析揭示问题的本质，所以本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系，让学生通过学习明确机械的使用就是为了代替人力做功，鼓励学生认真了解和认识身边的机械，而且在教学过程中介绍了各种各样的机器，调动了学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性，教学设计注意体现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题能力，在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观形成