3.4简单机械 机械效率 学案（无答案）

　机械效率
第1课时　机械效率及其计算
一、学习目标
知道什么是有用功、额外功、总功。
理解机械效率的概念。
知道任何机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法，认识提高机械效率的意义，增强节能意识，提高对科学发展观的认识。
在实验探究过程中学会设计实验，收集实验数据，归纳规律。
二、学习重点和难点
重点：会求有用功、额外功、总功、机械率
难点；提高机械率的方法
　　有用功、额外功和总功
●自主预习：
完成下列填空：
说出什么是有用功、额外功、总功？
总功（W总）：
额外功（W额）：
有用功（W有）：
1．实验探究：使用机械省功吗？
实验：甲所示用弹簧测力计将物体A提升0.2m；乙所示用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样物体A提升0.2m。将实验数据填入实验表格。
装置
物体A重G/N
物体升高的高度h/m
对钩码做的功Gh/J
拉力F/N
拉力通过的距离s/m
拉力做的功FS/J
甲
乙
比较W1、W2的大小并分析原因。
讨论：
有没有一种简单机械只做有用功,不做额外功?
使用不同的简单机械做功,完成相同的有用功时,所做的总功是否相同?这说明什么?
额外功在总功中占的比例越多越好,还是越少越好?
④一定的总功中,额外功少意味着什么?
练习1：当你用水桶从井中把水打上来，对
做的功是有用功，对
做的功是额外功；
如果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带一些水，则这时候你对
做的功是有用功，对
做的功是额外功练习
2：某同学在用自己组装的滑轮组匀速提升重物的过程中，对
做的功是有用功，
是额外功，
对
做的功是总功．
3.如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高
的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）求：
（1）工人做的总功；
（2）工人做的额外功。
●教师点拨：
在使用机械时，我们总是希望额外功在总功中所占的比例尽量少些，这样可以让机械处于一个高效率的状态，以尽可能少的消耗，取得尽可能多的效益。
　　机械效率
●自主预习：
1．在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中,有用功究竟占了多少。
为此我们引入一个新的物理量,
叫做
，它表示的是
与
比值。用符号
表示，读作）
。
2．机械效率的计算公式:
。
●小组讨论：
1．用一动滑轮把重40N的物体匀速提高20m,所用的拉力是25N,则拉力的作用点移动的距离是多少?动滑轮的机械效率是多少?
2．结合上题计算结果和课本86面：起重机、抽水机的大致机械效率范围。思考：为什么机械效率总小于1？
利用滑轮组做功时，不可避免地要做额外功，使有用功总比总功小，而机械效率等于有用功除以总功，所以滑轮组的机械效率总小于1。
●教师点拨：
1.机械效率η是个百分数,一定小于100%,没有单位。
2.机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力、及省力多少无关；与机械工作时的快慢程度无关；与机械工作时所完成的功的数量多少也无关．
●跟踪练习：
1．关于功率和机械效率的说法中，正确的是（　）
A．功率大的机械，做功一定多　　B．做功多的机械，机械效率一定高
C．效率高的机械，功率一定大　　D．做功快的机械，功率一定大
2．用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是240N,手下降的高度是多少cm?这个杠杆的机械效率是多少?
3.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230Ｎ
的建材从地面匀速送到6ｍ
高处，所用拉力为125Ｎ。
求：
(1)工人做的有用功；
工人做的总功；
(3)此过程中该装置的机械效率；
）　　测定滑轮组的机械效率
某同学做测定滑轮组的机械效率的实验时：
（1）所用的器材除钩码、铁架台、滑轮组、细绳外，还
需要
和
（2）实验原理是
（3
向上拉弹簧测力计时，应使钩
码做
运动．
（4）实验数据如表所示,并真写完整
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
弹簧测力计示数F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
(5)机械效率总是一定的吗?
（6）实验中影响滑轮组机械效率的主要因素是什么？
（7）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议．