第六节 测滑轮组的机械效率 导学案
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第六节 测滑轮组的机械效率
一、明确目标：
1、知道测量滑轮组机械效率的原理，正确选择器材并合理组装器材。
2、正确地进行操作实验并设计表格进行实验记录。
二、自主预习：
1、我们知道滑轮组的机械效率η= W有用 /W总，而W有=＿＿，W总=＿＿，那么测滑轮组的机械效率η=（ ）/( )
2、实验原理：η=Gh/Fs
那么实验测量的有＿＿、＿＿、＿＿、＿＿四个物理量；
为了测量力，需测量工具是＿ ＿；
为了测量距离，需用＿ ＿；
其它的器材包括：滑轮、＿ ＿、＿＿ 和＿ ＿。
三、合作探究：
探究活动一：明确实验操作应注意的问题
指派学生照P116图9-41甲演示实验过程，请同学们认真观察并思考下列问题：
问题1：怎样用弹簧测力计正确测量拉力？
问题2：怎样知道提升钩码受到的重力？
问题3：如何测量拉力将绳子提升的距离S和重物上升的距离h？
问题4：照P116图9-41甲丙两个装置多做几组数据对比一下，你会发现影响滑轮组机械效率的因素有哪些？猜想一下？
探究活动二：测滑轮组的机械效率
学生分组实验，并记录实验数据，交流讨论结果。
1、组织学生分组进行实验
2、指导学生将实验数据记录在P117和P118表9-6表9-7中
3、各实验小组汇报实验结果，交流实验心得并讨论
①同一滑轮组挂不同重力的钩码时，机械效率相同吗？物体上升越高，机械效率变化吗？
②不同滑轮组都挂相同的钩码时，机械效率相同吗？
③怎样提高机械效率？说一说你的方法？
四、当堂反馈：
1、用同一滑轮组提起不同的重物时，所测得的机械效率比较（ ）
A．相同 B. 重物越重所测机械效率越高
C. 重物越轻所测机械效率越高 D. 高低不能确定
2、关于简单机械下列说法中正确的是（ ）
A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功
C．做功越多的机械，其机械效率就越高 D．功率越大的机械，做功就越快
3、筷子是常用的餐具，根据最简单机械知识可知．使用筷子能（ ）
A．省力 B．省距离 C．省功 D．提高效率
4、工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做功的（ ）
A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加
C．有用功减小，总功减小 D．有用功不变，总功减小
5、下列机械中，能省功的机械是（ ）
A、扳手 B、天平 C、剪刀 D、以上三个均不省功
6、关于机械效率，下面说法正确的是（ ）
A. 功率越大的机械，机械效率越高 B. 机械效率大小与功率大小有关
C. 机械效率越低的机械，做的功就越少 D. 由于有用功总小于总功，机械效率总小于1
五、拓展提升：
1、如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0．5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）
2、用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲______η乙；如果用乙滑轮组第一次提起重G1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G2的重物（G1> G2），机械效率为η2，则可判定η1______η2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等）
3、在下列有关机械效率说法中正确的是（ ）
A．机械效率较大的，所做功少
B．机械效率较大的，所做的额外功较少
C．机械效率较大的，有用功和额外功的比值较大
D．机械效率较大的，额外功和有用功的比值较大
4、若把一个定滑轮改成动滑轮使用，除了可以省力外，还（ ）
A．可以省功 B．提高了机械效率
C．机械效率不变 D．降低了机械效率
5、机械效率不可能大于1的原因是（ ）
A．动力总大于有用阻力
B．动力功总是大于机械克服全部阻力所做的功
C．阻力功总是大于动力功
D．它符合功的原理
6、利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（ ）
A．提升的物体重力越小，机械效率越高
B．提升的物体重力越大，机械效率越高
C．把物体提的越高，机械效率越高
D．自由端拉力越大，机械效率越高
7、用两个定滑轮和两个动滑轮组成一个滑轮组，（动滑轮的重力不能忽略）用此滑轮组提起重力为200N的物体，如果提起物体所需要的力是50N，则此滑轮组的机械效率为（ ）
A．60% B．65%
C．80% D．85%
六、课后检测：
1、如图，动滑轮重1N，在竖直向上的拉力F＝4N作用下，物体G随滑轮一起匀速上升0.5m，由此可知（不计摩擦） （ ）
A、物体G重8N，拉力F做功是4J B、物体G重8N，拉力F做功是2J
C、物体G重7N，拉力F做功是4J D、物体G重7N，拉力F做功是3.5J
2、如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）
A、绳子自由端被拉下3 m B、做的有用功是800 J
C、拉力F的功率是80 W D、滑轮组的机械效率是60％
3、下列关于机械效率的说法错误的是（ ）
A、当总功一定时，有用功越多或额外功越少，机械效率越高。
B、当有用功一定时，总功越少或额外功越少，机械效率越高。
C、当额外功一定时，总功越多或有用功越多，机械效率越高。
D、使用机械时，越省力、功率越大，则机械效率大
4、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图5所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦 （ ）
A、甲较省力且机械效率较高
B、乙较省力且机械效率较高
C、两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D、两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
5、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重物匀速提起，绳子的最大承受力为300N，滑轮组的机械效率为60%，这样一次提升的重物最多有多重？（ ）
A．360N B．540N C．600N D．1000N
6、如图所示，动滑轮重20 N，物体重80 N，不计绳重和摩擦。
（1）请你在图中画出一种绕绳方法。
（2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1 m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。
7、方芳用一杠杆把重1000N的重物从地面匀速提升到二楼阳台上，她设计的杠杆动力臂与阻力臂之比为4：1，假定在提升过程中其力臂比不变，则在理想情况下，用多大的力就可达到目的？实际上她用300N的力才把重物提起，则此杠杆在提升过程中的机械效率约为多大？（提示：动力臂与阻力臂之比为4：1，则动力移动距离与阻力移动距离之比就是4：1。）
质疑与反思：
一、明确目标：
1、知道测量滑轮组机械效率的原理，正确选择器材并合理组装器材。
2、正确地进行操作实验并设计表格进行实验记录。
二、自主预习：
1、我们知道滑轮组的机械效率η= W有用 /W总，而W有=＿＿，W总=＿＿，那么测滑轮组的机械效率η=（ ）/( )
2、实验原理：η=Gh/Fs
那么实验测量的有＿＿、＿＿、＿＿、＿＿四个物理量；
为了测量力，需测量工具是＿ ＿；
为了测量距离，需用＿ ＿；
其它的器材包括：滑轮、＿ ＿、＿＿ 和＿ ＿。
三、合作探究：
探究活动一：明确实验操作应注意的问题
指派学生照P116图9-41甲演示实验过程，请同学们认真观察并思考下列问题：
问题1：怎样用弹簧测力计正确测量拉力？
问题2：怎样知道提升钩码受到的重力？
问题3：如何测量拉力将绳子提升的距离S和重物上升的距离h？
问题4：照P116图9-41甲丙两个装置多做几组数据对比一下，你会发现影响滑轮组机械效率的因素有哪些？猜想一下？
探究活动二：测滑轮组的机械效率
学生分组实验，并记录实验数据，交流讨论结果。
1、组织学生分组进行实验
2、指导学生将实验数据记录在P117和P118表9-6表9-7中
3、各实验小组汇报实验结果，交流实验心得并讨论
①同一滑轮组挂不同重力的钩码时，机械效率相同吗？物体上升越高，机械效率变化吗？
②不同滑轮组都挂相同的钩码时，机械效率相同吗？
③怎样提高机械效率？说一说你的方法？
四、当堂反馈：
1、用同一滑轮组提起不同的重物时，所测得的机械效率比较（ ）
A．相同 B. 重物越重所测机械效率越高
C. 重物越轻所测机械效率越高 D. 高低不能确定
2、关于简单机械下列说法中正确的是（ ）
A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功
C．做功越多的机械，其机械效率就越高 D．功率越大的机械，做功就越快
3、筷子是常用的餐具，根据最简单机械知识可知．使用筷子能（ ）
A．省力 B．省距离 C．省功 D．提高效率
4、工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做功的（ ）
A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加
C．有用功减小，总功减小 D．有用功不变，总功减小
5、下列机械中，能省功的机械是（ ）
A、扳手 B、天平 C、剪刀 D、以上三个均不省功
6、关于机械效率，下面说法正确的是（ ）
A. 功率越大的机械，机械效率越高 B. 机械效率大小与功率大小有关
C. 机械效率越低的机械，做的功就越少 D. 由于有用功总小于总功，机械效率总小于1
五、拓展提升：
1、如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0．5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）
2、用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲______η乙；如果用乙滑轮组第一次提起重G1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G2的重物（G1> G2），机械效率为η2，则可判定η1______η2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等）
3、在下列有关机械效率说法中正确的是（ ）
A．机械效率较大的，所做功少
B．机械效率较大的，所做的额外功较少
C．机械效率较大的，有用功和额外功的比值较大
D．机械效率较大的，额外功和有用功的比值较大
4、若把一个定滑轮改成动滑轮使用，除了可以省力外，还（ ）
A．可以省功 B．提高了机械效率
C．机械效率不变 D．降低了机械效率
5、机械效率不可能大于1的原因是（ ）
A．动力总大于有用阻力
B．动力功总是大于机械克服全部阻力所做的功
C．阻力功总是大于动力功
D．它符合功的原理
6、利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（ ）
A．提升的物体重力越小，机械效率越高
B．提升的物体重力越大，机械效率越高
C．把物体提的越高，机械效率越高
D．自由端拉力越大，机械效率越高
7、用两个定滑轮和两个动滑轮组成一个滑轮组，（动滑轮的重力不能忽略）用此滑轮组提起重力为200N的物体，如果提起物体所需要的力是50N，则此滑轮组的机械效率为（ ）
A．60% B．65%
C．80% D．85%
六、课后检测：
1、如图，动滑轮重1N，在竖直向上的拉力F＝4N作用下，物体G随滑轮一起匀速上升0.5m，由此可知（不计摩擦） （ ）
A、物体G重8N，拉力F做功是4J B、物体G重8N，拉力F做功是2J
C、物体G重7N，拉力F做功是4J D、物体G重7N，拉力F做功是3.5J
2、如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）
A、绳子自由端被拉下3 m B、做的有用功是800 J
C、拉力F的功率是80 W D、滑轮组的机械效率是60％
3、下列关于机械效率的说法错误的是（ ）
A、当总功一定时，有用功越多或额外功越少，机械效率越高。
B、当有用功一定时，总功越少或额外功越少，机械效率越高。
C、当额外功一定时，总功越多或有用功越多，机械效率越高。
D、使用机械时，越省力、功率越大，则机械效率大
4、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图5所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦 （ ）
A、甲较省力且机械效率较高
B、乙较省力且机械效率较高
C、两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D、两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
5、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重物匀速提起，绳子的最大承受力为300N，滑轮组的机械效率为60%，这样一次提升的重物最多有多重？（ ）
A．360N B．540N C．600N D．1000N
6、如图所示，动滑轮重20 N，物体重80 N，不计绳重和摩擦。
（1）请你在图中画出一种绕绳方法。
（2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1 m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。
7、方芳用一杠杆把重1000N的重物从地面匀速提升到二楼阳台上，她设计的杠杆动力臂与阻力臂之比为4：1，假定在提升过程中其力臂比不变，则在理想情况下，用多大的力就可达到目的？实际上她用300N的力才把重物提起，则此杠杆在提升过程中的机械效率约为多大？（提示：动力臂与阻力臂之比为4：1，则动力移动距离与阻力移动距离之比就是4：1。）
质疑与反思：