苏科版九年级物理 11.5机械效率 教案

　机械效率
教学目标：
1、 通过探究动滑轮知道有用功、总功、额外功及它们之间的
2、 理解机械效率的概念知道机械效率的计算公式，会计算某种简单机械的机械效率
3、 知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是100%
4、 能设计实验，测定某种简单机械的机械效率
重点、难点：机械效率
器材：动滑轮、铁架台、钩码、弹簧测力计、刻度尺、线
教学过程：
一、自学反馈
（一）自学检查题
1、什么叫功？功的两个必要因素是什么？
2、使用机械提升重物时，什么叫有用功？额外功？总功？三者具有什么样的数量关系？
3、什么叫机械效率？其表达式是＿＿＿＿＿＿＿
4、关于机械效率，下列说法正确的是（　　　）
　 A、机械效率越高，所做的有用功越多
B、总功越少的机械效率越高
C、额外功少的机械机械效率高
D、总功一定时，有用功多的机械机械效率高
（二）引入新课，梳理知识
导入：课本活动11.3中小明用动滑轮把材料拉上四楼时，好处是什么？缺点是什么？手拉绳做的功和动滑轮对木料做的功相等吗？
活动：11.7再探动滑轮　
［实验］如图，用动滑轮提升重为G的物体，竖直向上匀速上升
1、分别测出绳受到的拉力F，手移动的距离s，钩码受到的重力G和钩码上升的高度h。
2、改变钩码的数量、重复上述测量　
3、设计表格，将实验数据填入表中
次数 F/N s/m G/N h/m Fs/(N·m) Gh/(N·m) η
1
2
3
［想一想］在此实验中，手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？若不等，哪一个大？你能找出其中的原因吗？
［机械效率］
1、 几种功
　①有用功：机械对物体做的功（提升钩码到一定的高度是实验的目的）
（W有用＝Gh）
　②额外功：使用动滑轮提升重物时，由于滑轮自身重力和摩擦力的影响，使我们多做一些功，这部分功是我们不需要但又不得不做的，叫额外功（W额外）
　③总功：动力对动滑轮做的功（W总＝Fs）
W总＝W有用＋W额外
2、 机械效率
　①定义：有用功和总功的比值
　②公式×100%说明：
　①机械效率无单位，因为它是两种功的比值
②机械效率，常用百分数表示
③最理想的机械、机械效率的最大值是100%
④对于实际机械，由于额外功的存在，W总＞W有用，因此η＜100%
⑤了解常见简单机械的机械效率
二、独立训练
1、当打水的水桶不小心落入井里后，要设法将水桶打捞出水井，在打捞起水桶的同时，水桶中的水也会被提起，在这个过程中，下列说法中正确的是
A、桶内的水被提高过程中所做的功为有用功　　　　　　　（　　）
B、水桶和桶内的水被提高过程中所做的功为有用功
C、水桶被提高过程中所做的功为有用功
D、以上三种说法都不正确
2、关于机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A、做功赵多机械效率越高
B、有用功与总功的比值越大，机械效率越小
C、实际生产中，使用机械比不使用机械做功的机械效率高
D、使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及摩擦所引起的损耗，那么，机械效率是百分之百
3、某机器的机械效率的大小，正确的可能是（　　）
A、0.07%　　　　B、82%　　　　C、100%　　　　D、120%
4、使用机械效率高的机械，一定是不（　　）
A、省距离　　　　B、省力　　　　C、省功　　　D、无法判断
5、机械效率是指＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿的比值，一般用百分数来表示，由于＿＿＿＿＿不可避免，所以任何机械的机械效率总＿＿＿＿＿1。
6、使用一动滑轮提起400N的重物，使它上升1m，拉力为250N，拉力对滑轮所做的功为＿＿＿＿＿J，这个功叫＿＿＿＿＿功。动滑轮克服物体重力所做的功为＿＿＿＿J，这个功叫＿＿＿＿＿，用来克服动滑轮重力和摩擦力所做的功是＿＿＿＿J，这个功叫＿＿＿＿＿功，这个动滑轮的机械效率是＿＿＿＿＿。
7、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析，分析如图所示的甲、乙、丙三种做功情况（设滑轮规格相同），产生额外功最多的应是＿＿＿＿＿。若钩码（m＝50g）在三种情况下均被提高1m，这三种情况下机械做的有用功均为＿＿＿＿＿J，由此可判断出＿＿＿＿＿的机械效率最大。（g取10N/kg）
8、用如图所示的滑轮组把重100N的物体，提高了3m，拉力F是60N，那么该滑轮组做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？额外功是多少？
9、某工地用如图所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的重物，在重物上升0.8m的过程中，拉力F的功率为2500W，此时滑轮组的机械效率为80%。求：（g取10N/kg）
（1）滑轮组做的有用功。
（2）重物上升的速度。
三、合作交流
例1：算出“活动11.7”中在不同情况下动滑轮的机械效率。
提示：解题时要能准确地区分哪个是有用功，哪个是总功。
举例鉴别（参考教参P11）
例2：动滑轮的机械效率与哪些因素有关？你认为如何才能提高它的机械效率？（可先猜想，后分组讨论）
分析：由公式结合数学知识可知，要提高η，可从两方面着手：
第一是减小W额外的方法：保持良好的润滑，减小滑轮的轮和轴之间的摩擦；减小动滑轮的自重。
第二是增大W有用，当额外功不变时（即使用同一个机械时），有用功越大，则η越高。
由例1可知，当动滑轮重和摩擦不变时，提起的货物越重，机械效率越高。
四、拓展延伸
1、使用机械时，若额外功小于有用功，则该机械的机械效率（　　　）
　　A、大于0.5　　　B、大于1　　　　C、小于0.5　　　D、等于0.5
2、（多选）用图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力F＝6N，在这一过程中，下列说法正确的是（　　　）
A、所做的有用功为1J
B、所做的额外功为0.5J
C、所做的总功为1.2J
D、此滑轮组的机械效率为50%
五、拓展总结
1、 准确地区分三种功是解决有关效率问题的关键
2、 提高机械效率的根本方法是减小额外功或增大有用功