2021-2022学年度沪科版八年级物理下册教案 第10章 第5节机械效率 第2课时 教案

第二课时　探究和测量机械效率
教学目标
【知识与技能】
掌握测量机械效率的方法．
【过程与方法】
同学相互交流合作完成实验，培养学生的动手能力及团队协作能力．
【情感、态度与价值观】
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．
重点难点
【重点】
测量滑轮组的机械效率．
【难点】
测量滑轮组的机械效率．
教学过程
知识点　机械效率总是一定的吗
【自主学习】
阅读课本P203－204，完成以下问题：
实验原理：η＝×100%.
【合作探究】
探究　对于一个机械来说，它的机械效率是恒定不变的吗？
实验目的
1．学习测量滑轮组的机械效率．
2．分析得出影响滑轮组机械效率的因素．
实验步骤
按照下图方式组装好滑轮组，并使用该滑轮组分别将甲、乙两组钩码提起，再将两次实验所测算的数据填入表中．
物重G/N 高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 距离s/m 总功W总/J 机械效率η
甲
乙
1．从此实验，你能得到什么结论呢？
答：同一机械，提升的重物不同时，机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越大．
2．机械效率影响因素有哪些？
答：①物体重；②机械自身重力；③绳子重，摩擦力等．
3．提高机械效率的方法有哪些？
答：(1)增大有用功：在机械可承受范围之内，增大被提升物体的重力．(2)减小额外功：①改进机械的结构，减小机械自重；②减小机械间的摩擦，加强机械运动部位的润滑．
4．有没有机械效率为100%的机械？为什么？
答：没有．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1.
例题　在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示．
次数 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 1 0.1 0.5 0.3 66.7%
2 1.5 0.1 0.7 0.3 71.4%
3 2 0.1 0.9 0.3
(1)表格内的第3次实验中应补充的数据是74.1%(结果精确到0.1%)．
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该增大物体的重力.
(3)某同学认为，滑轮组的机械效率还可能与动滑轮重力有关，请你简要写出对该猜想的探究过程：在实验1的基础上，保持被提升物体的重力不变，改变动滑轮的重力，记下竖直向上匀速拉动弹簧测力计的示数F，并计算机械效率进行对比.
【教师点拨】
对于同一滑轮组，被提升物体越重，机械效率越高，从额外功方面来说，动滑轮越重，相同条件下额外功越多，其机械效率也越低，所以提高机械效率的方法是增大有用功在总功中占的比例，即增大有用功、减小额外功.
【跟进训练】
1．如图所示，小明在用动滑轮(不计绳重和摩擦)匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如下表：
G/N 2 3 4 5 6
F/N 1.5 2 2.5 3 3.5
分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F＝(G＋1 N)；动滑轮重为1N；物体的重力越小，动滑轮的机械效率越低(选填“高”或“低”)．
2．用图示装置探究“斜面的机械效率”，实验记录如下表：
实验次数 物体种类 物重G/N 斜面高h/cm 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/cm 机械效率η
1 木块 4 15 1 90 66.7%
2 小车 4 15 90
(1)沿斜面拉动物体时，应使其做匀速直线运动．
(2)根据图中弹簧测力计示数，可知第2次实验的机械效率为83.3%.由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，摩擦力越小，机械效率越大．
(3)第2次实验中，小车所受摩擦力为0.13N.
课堂小结
练习设计
完成本课对应训练．