3.4简单机械 机械效率 导学案（无答案）

《机械效率》导学案
学习目标：1.知道有用功、额外功、总功
2.理解机械效率，会计算机械效率
教学重点：1．理解机构效率；2．探究斜面的机械效率。
教学难点：理解机械效率
学习过程
一、预习导学
1．下图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去，哪些是有用功？哪些是额外功？总功？
⑴几个基本概念：
有用功W有用：将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外：克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功
总功W总：手的拉力对动滑轮做的功
⑵三者之间的关系：
或
⑶机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。有用功总小于总功，所以机械效率总小于1；机械效率用百分数表示，没有单位。
即：
计算公式：
二、进行新课
1.思考：
⑴
关于机械效率的说法中正确的是
（
）
A．越省力的机械，效率越高
B．做有用功越多的机械，效率越高
C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高
D．做功越快的机械，效率越高　　　　　　　　　　　　　　　图１
⑵
如图１所示，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10
N的重物匀速上升，绳子自由端移动1.5
m，动滑轮重力2
N，
求：（1）拉力F；
　（2）物体上升的距离；
（3）有用功，总功，机械效率。
解:
(1)
Ｆ＝__________
＝
_____________
＝
____
N.　　　　　　　
(2)物体上升距离
h
＝_________
＝
____
m.
(3)有用功：Ｗ有
＝_______
＝
__________________＝______
J.
　　总功：Ｗ总
＝_______
＝
___________________＝______
J
　　机械效率：η＝______________________________
２.测滑轮组的机械效率：
实验原理：
实验器材：
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。
注意事项：竖直向上，缓慢拉动测力计。
实验1：　保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W总/J
1
2
3
结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
__
___一定,物重越
____，机械效率越
_____。
实验2:
保持钩码重力一定，改变动滑轮重。如图３
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W总/J
1
2
结论：
______
一定，动滑轮越
____，机械效率
_____。
滑轮组的机械效率影响因素：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图３
结论：滑轮组的机械效率只与
______
和
___________
有关。
即：
3.练一练：
1．图４为测量滑轮组机械效率的实
验装置，钩码总重6
N。
（1）实验时要竖直向上______
拉动弹簧测力计，由图可知拉力
大小为_______N，若钩码上升的　　　　　
　　　图4　　　　　　　　　　
高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）
2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：
⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
4．探究斜面的机械效率与斜面倾角的关系
实验器材：长木板、刻度尺、弹簧测力计
实验原理：______________________
提出问题：
（1）省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系
（2）斜面的机械效率与它的倾斜程度有何关系？
猜
想：斜面倾斜程度越大，越_______力，机械效率越_________。
实验过程：
①设计实验：一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。②用刻度尺量出斜面高度、斜面长，填入表项。③用手拉弹簧称拉着重物沿斜面向上拉，读出弹簧测力计的示数，填入表项。④调节斜面高度，重新做两次，把数据填入表格。
实验次数
斜面倾斜程度
物体重(G)
物体上升高度(m)
沿斜面的拉力(F)
物体移动的距离(S)
有用功(J)
总功(J)
机械效率%
1
较缓
2
较陡
3
最陡
实验结论：（1）省力多少与斜面的_________有关；（2）斜面的机械效率与它的_______无关。
三、反馈训练
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．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__________。
3．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。
4．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，拉力做功的总功为_____________J，滑轮组的机械效率为_________________。
5．用如图所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是（
）
A．总功是50J，有用功是80J
B．有用功是50J，额外功是20J
C．总功是100J，有用功是80J
D．总功是80J，机械效率是62.5%
6．利用如图所示的装置，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？