2021-2022学年度人教版八年级物理下册教案 第12章 第3节 机械效率 第2课时

第二课时　测量滑轮组的机械效率
教学目标
【知识与技能】
1．通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关，知道提高机械效率的方法．
2．理解提高机械效率的意义．
【过程与方法】
1．通过探究实验，培养学生拟定简单的科学探究计划和实施实验方案的能力．
2．从生活实际出发，培养学生探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力．
【情感、态度与价值观】
1．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．在实验中进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实、实事求是、尊重实验结果的科学态度和团结协作的科学精神．
重点难点
【重点】
在实例中有用功、额外功、总功的确定，对影响机械效率的因素的理解．
【难点】
分析得出提高滑轮组机械效率的方法．
教学过程
知识点　测量滑轮组的机械效率
【自主学习】
阅读课本P87－88，完成以下问题：
1．测量滑轮组机械效率的实验原理是η＝＝.
2．提高机械效率的主要办法是改进机械结构，使它更合理、更轻巧．
【合作探究】
探究　测量滑轮组的机械效率
我们需要测量哪几个量？怎样计算有用功？怎样计算总功呢？
答：实验原理：η＝＝.
实验器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2 m的细绳．
实验步骤：①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格．②分别记下钩码和弹簧测力计的位置．③缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格．④算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格．
实验数据：
实验次数 G/N h/m W有/J F/N s/m W总/J η
1
2
3
4
实验结论：①动滑轮重力一定，物重越大，机械效率越高．②物重一定，动滑轮越重，机械效率越低．
知识拓展　探究斜面的机械效率与斜面的倾角的关系
实验猜想：①斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关．②斜面的机械效率可能和斜面的粗糙程度有关．
实验器材：斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台．
实验步骤：①测量小木块的重量，记录数据．
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉，分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上升的高度h.
③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②.
④改变斜面的粗糙程度，分别铺上棉布、毛巾，重复步骤②.
注意事项：①要匀速拉动物体．②拉力要与斜面平行．③及时记录数据．
实验数据：
斜面倾斜程度 斜面材料 木块重/N 斜面高度/m 有用功/J 拉力/N 斜面长/m 总功/J 机械效率
较缓 木板 1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.14 71.1%
较陡 木板 1 0.172 0.12 0.3 0.2 0.21 83.3%
很陡 木板 1 0.24 0.24 0.4 0.7 0.28 85.7%
棉布 1 0.21 0.21 0.5 0.2 0.27 68.6%
毛巾 1 0.21 0.21 0.5 0.2 0.42 37.1%
实验结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高．斜面的倾斜程度相同斜面越光滑，机械效率越高．
【教师点拨】
同一滑轮组提升相同的重物，滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关．当升高高度增加时，有用功增加，总功也按比例增加，从而使有用功在总功中的比例不变．理论推导如下：η＝＝＝＝.
【跟进训练】
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：
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
(1)此实验所用滑轮的个数至少是3个，其中动滑轮有2个．
(2)第一次实验测得滑轮组的机械效率为62.5%，第二次实验时滑轮组的机械效率大于(选填“大于”“小于”或“等于”)第一次的机械效率．
课堂小结
测量滑轮组的机械效率
(1)测量滑轮组的机械效率．
(2)测量斜面的机械效率．
练习设计
完成本课对应训练．