第3节 机械效率
第一课时 机械效率
教学目标
【知识与技能】
1.知道有用功、额外功、总功的含义,知道三者之间的关系.
2.知道机械效率的概念,能结合具体实例认识什么是有用功、额外功、总功,会计算机械效率.
【过程与方法】
经历探究滑轮组机械效率的过程.
【情感、态度与价值观】
1.通过探究活动增强与其他同学合作的意识,培养学生严谨的科学态度.
2.在分析问题、解决问题的同时,体会成功的喜悦,激发对科学的求知欲.
3.关注生产、生活中的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】
1.理解机械效率.
2.探究滑轮组的机械效率.
【难点】
理解机械效率.
教学过程
知识点一 有用功、额外功和总功
【自主学习】
阅读课本P85-86,完成以下问题:
1.必须要做的功为有用功,克服机械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功为额外功,有用功和额外功之和为总功,即W总=W有+W额.
2.有用功和额外功不是绝对的,有用功与额外功视情况而定,对一种情况来说是有用功,对另外一种情况来说可能是额外功.
知识点二 机械效率
【自主学习】
阅读课本P86,完成以下问题:
物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率.机械效率用η表示,公式为η=.
【合作探究】
1.机械效率有单位吗?
答:机械效率没有单位.
2.为什么机械效率没有大于1的?
答:因为使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1的.
3.用小数和百分数来表示机械效率,你认为哪种表达更好?
答:用百分数表示更好.
4.机械效率的物理意义是什么?
答:机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,做的有用功占总功的比例就越大,这个机械的性能就越好.
5.应用机械效率公式解决实际问题.
例题 如图,一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m.如果额外功是9 600J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?起重机在哪些方面消耗了额外功?
解答 起重机提高物体的力等于物体的重力F=G=3 600 N.起重机提升重物所做的有用功W有=Fh=Gh=3 600 N×4 m=14 400 J=1.44×104 J,起重机做的总功W总=W有+W额=14 400 J+9 600 J=2.4×104 J,因此,起重机的机械效率η===60%.
【教师点拨】
机械效率不是固定不变的,机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值,同一机械在不同的做功过程中,提起的物重不同,机械效率也会不同.
【跟进训练】
某机械的机械效率是75%,这说明使用这一装置做功( B )
A.总功是额外功的3倍
B.有用功是额外功的3倍
C.总功是有用功的3倍
D.额外功占总功的
课堂小结
1.有用功、额外功、总功
(1)有用功:为达到目的必须要做的功.
(2)额外功:我们不需要但是又不得不做的功.
(3)总功:有用功和额外功的总和.W总=W有+W额.
2.机械效率
(1)有用功与总功的比值叫做机械效率.
(2)η=,常用百分数表示,η<1.
练习设计
完成本课对应训练.