3.4简单机械 机械效率 导学案（无答案）

《机械效率》导学案
一、课前预习
一、学习目标：
知识与技能
：
1、了解什么是有用功、额外功、总功。
2、理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。
3、知道提高机械效率的意义和主要方法。
过程与方法：?
?1、从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。
2、经历测量机械效率的过程，通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
情感、态度与价值观：
1、让学生关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
2、通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
学习重点：
1、能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．
2、理解机械效率的概念
学习难点：?
1、理解机械效率的概念
二、温故知新
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1、功的两个必要因素是_________________________、_________________________________。功的计算公式是：________________。
2、功的原理是：使用任何机械都不________。即W不用机械
___W用机械。
3、光滑程度相同的斜面，越平缓越__________。
4、你知道生活中的“率”一词吗？含有“率”的词有哪些？这些词中“率”的含义是什么？
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三、自主预习
请同学们根据预习目标，仔细阅读课本回答以下内容。
1、举例说明什么是有用功？什么是额外功？什么是总功？
2、说明有用功、额外功、总功的大小关系。
3、什么叫机械效率？有用功、总功、机械效率的关系式是什么？
4、用数学思想说明为什么机械效率总小于1？
5、你可以采用哪些方法提高机械效率？
6、在测定斜面的机械效率时，怎样计算有用功？怎样计算总功？实验中需要测量哪几个物理量？
通过预习你有什么收获？有什么疑问？课前组内进行交流，以小组为单位将问题展示出来。
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___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
二、课内探究
一、
自主学习，交流预习情况
（组内交流“课前预习”中的问题，小组长将组内解决不了的问题汇总）
二、
合作探究：
知识点一：有用功、额外功、总功
看谁办法多：
我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上,想想看,有哪些办法可以把沙子运上去？
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_________?
_________
_________
_________......
探究分析：
选取三种可行性方案，如：教材107页“想想议议”图片
，小组讨论交流，探究分析三种情况下人做功的共同点和不同之处是什么？
方法一
方法二
方法三
对沙子做的功
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对沙子做的功
?
对沙子做的功
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对桶做的功
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对桶做的功
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对口袋做的功
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克服体重做的功
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对滑轮做的功
?
对滑轮做的功
?
结论：用不同的方法，_______做的功是不同的，但___________做的功是相同的。
区分理解：
各种方法中，哪些功是对人们有用的？哪些功是人们不需要但又不得不做的？
给它们起个名字吧！
名称
含义
例子
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对人们有用的功
?
?
人们不需要但又不得不做的功
?
?
人所做的功
?
3、三种情况下人所做的功不相同的原因是什么？_______________________________________.
三种功之间的关系是怎么的？________________________________.
你理解有用功、额外功和总功了吗？
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?
知识点二：机械效率
利用上面三种方法向宿舍楼上运沙子，你选择哪种方法？说说理由。
算一算、比一比：
计算有用功与总功的比值。
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方法1
方法2
方法3
有用功
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?
?
额外功
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?
?
总功
?
?
?
有用功/总功
?
?
?
有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同?____________.
知识迁移，构建概念
给这个比值起个名字吧!
1、有用功跟总功的比值叫_____________。
（温馨小贴士：W总表示总功，W有表示有用功，w额
表示额外功，η表示机械效率。机械效率通常用百分数表示。）
2、机械效率的计算公式：___________________________.
小组讨论：
你认为机械效率有单位吗？为什么？
有没有机械效率等于100%的机械？为什么？
3、机械效率总是_________1,机械效率_________单位。
你想知道吗：
4、起重机的机械效率一般为________,滑轮组的机械效率一般为______________,抽水机的机械效率一般为_______________，柴油机的机械效率一般位______________。
（友情提示：阅读课本108页倒数第二段。）
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知识点三：探究斜面的机械效率
讨论猜想：
1、光滑程度相同的斜面的倾斜程度发生变化时，斜面的省力程度以及斜面的机械效率将如何变化？
2、斜面的省力程度和机械效率之间有什么关系吗？
自主探究：
选择桌上实验器材，小组合作交流，设计实验方案，进行实验验证猜想。
器材：长木板，铁架台（带铁棒），方木块，刻度尺，弹簧测力计。
(友情提示：1、匀速拉动。2、拉力要与斜面平行。3、读数要仔细准确。)
展示交流：
1、光滑程度相同的斜面，倾斜程度越小，机械效率________，拉力________，也就是越___________。
2、斜面越省力，机械效率___________。
知识点四：提高机械效率
谈谈你的看法：
1、联系实际说说提高机械效率的有效办法有哪些？
（1）采用减小_________是提高机械效率的有效办法。如：____________________。
（2）在力所能及的情况下，尽量增大_____也可以提高机械效率。如_________________。
2、提高机械效率的实际意义是什么？
三、全班交流、精讲点拨
（交流讨论实验探究中的结论，实验过程中还发现哪些问题？）
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四、课堂小结，反思整合
（请同学们将整理学习内容后小组交流，小组长汇总本节课的学习还有哪些疑问，并主动举手提问！）
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五、达标测试、反馈提升：
1、用水桶从井中提水时，所做的有用功是_________________，额外功是_________________
，总功是_________________；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是_________________，额外功是_________________，总功是_________________。
2、假如用斜面推沙子，有用功、总功、额外功各是多少？
3、某起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
4、
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？
（解题关键：
电动机所做的功是什么功？哪一部分功是有用功？）
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三、课后延伸
1、如左下图所示，物重360N,小刚用滑轮组将重物在10s内匀速提升2m，小刚所用拉力为200N，则小刚所做的有用功为
J，总功为
J，该滑轮组的机械效率为
。
2、用右上图所示装置提升重为900牛的物体，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．
求：（1）求此时滑轮组的机械效率；
（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；
（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？
（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？
3、如右图所示，物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动，拉力所做的功是600J，物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80％，求：
⑴
额外功是多少？⑵
拉力F是多大？⑶
物体所受的摩擦力是多大？