人教版八年级物理下册--12.3机械效率（教学设计）

机械效率教案
教学说明：
本节课可用于机械效率新授课的第二课时，也可用于九年级机械效率的综合复习。
教学目标：
1、知识与技能：
（1）进一步了解常见情况中的有用功、额外功和总功的求法。
（2）掌握滑轮组机械效率公式的推导及斜面的机械效率。
（3）通过训练，掌握中考机械效率问题的常见考点。
2、过程与方法：
通过机械效率第一课时的学习，利用多媒体课件，与学生一起总结使用滑轮组及斜面几种典型情况的机械效率。
（3）情感态度与价值观 ：
通过学习培养学生高效做事的思想和勇于探究、理论联系实际的科学态度。
教学重点：
1．理解机械效率；
2．掌握与滑轮组、斜面机械效率有关的因素；
3．掌握滑轮组机械效率的推导及应用。
教学难点：
滑轮组机械效率的推导及应用。
教学准备：
多媒体平台。
教学过程：
一. 复习：
1. 有用功的概念及四种常见情况下有用功的求法。
使用机械时，对人们有用的功. 也是人们为了达到某种目的所必须做的功
(1)(2)(3)的目的是克服重力做功, W有用= Gh ,
(4)的目的是克服地面的摩擦力做功，W有用=fs物
2. 额外功的概念及滑轮组、斜面两种情况额外功的求法。
人们不需要但又不得不做的功。常见的额外功有提升工具时做的功，如动滑轮、空桶；或克服绳子与滑轮的摩擦力时所做的功。
通用公式：W额外=W总-W有用
忽略滑轮的摩擦 W额外=G动h W额外=fs
3. 总功的概念及求法。
有用功与额外功的总和 W总=W有用+W额外
动力（如人或机器）对机械所做的全部的功 W总=Fs
4. 机械效率的概念及求法。
有用功跟总功的比值
二 新课讲授
1. 探究：滑轮组的机械效率
工具：弹簧测力计 刻度尺
待测物理量：G h F s
要点：匀速竖直向上拉动弹簧测力计
两个结论（控制变量法）
① G一定时，G动越大，η越低
② G动一定时，G越大，η越高
滑轮组的机械效率只与G和G动有关，与F、s、h 以及绳子的绕法n无关
公式推导：
不计绳重及轴的摩擦：
例1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是____ 、 ____ 、 ____ .
水平情况的公式推导：
例2：如图所示，物体A重为400N，在60N的拉力F作用下作匀速直线运动，它受到的摩擦力为120N，物体向左移动了2m，求有用功_______、总功________、额外功________和滑轮组的机械效率________
2. 斜面的机械效率
工具：弹簧测力计 刻度尺
待测物理量：G h F s
要点：沿斜面匀速向上拉动弹簧测力计
两个结论（控制变量法）
① 斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，η越低，越费力
②斜面的粗糙程度一定时，斜面越倾斜，η越高，越费力
斜面的机械效率只与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关，与G h F s 无关
例3： 如图所示，为使重为1500N的物体匀速移动到长100m斜面的顶端，若斜面的高为10m.如果不计摩擦，需要的推力是________. 若实际需用180N的推力，则这个斜面的机械效率是________, 摩擦力是______.
三、 小结
四、练习及作业
1．（7分）（2014 广东）如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重量是3100N，配重的重量是3000N，某次电梯载货量的重量是1000N，当电梯匀速上升15m，所用的时间为10s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：
（1）轿厢的速度大小．
（2）配重重力对配重做的功．
（3）电动机的功率至少多大？
2. 小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。
求: (1)物体在空中上升1m,小雨做的功是多少
(2)每个滑轮的重力是多少
(3)物体的密度是多少
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