12.3 机械效率 学案 （无答案）人教版物理八年级下册

识物明理 第12章 简单机械 识物明理
导学案 班级 姓名
年级：八年级 学科：物理 执笔：识物明理 审核：识物明理
课题：12.3机械效率 课型：新授
学习目标：
1、能理解为什么使用机械不省功，即理解机械效率。能正确找到有用功、额外功、总功。
2、会推导出使用滑轮组时机械效率的常用公式,理解机械效率与功率的区别。
学习重、难点：计算机械效率和理解机械效率与功率的区别。
一、导学作业:实验探究:
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
结论：使用动滑轮比直接提升物体 功。(填“能省” “不省”)
推论：使用任何机械都 功。(填“能省” “不省”)
二、课堂导学
1．概念理解:
有用功：为了完成某项工作， 的功。叫做有用功。如:上面实验探究中的 J.
理解:直接对物体所做的功（工作目的）。
额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响而多做一些功，叫做额外功。如:由上面实验探究可算出的 J.
理解: 并非需要而又不得不做的功（无用付出）。
总 功： 功和 功之和是总共做的功，叫做总功。如:上面实验探究中的 J.
理解:利用机械所做的功（实际付出）。
例1：用滑轮组匀速提升重物G时，使用机械的目的是将重物提高h，对重物所做的功（也就是克服物体的重力做的功）就是 功，即W有用= ；又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，使用机械的目的是将重物水平移动s，那么克服物体与水平面间的摩擦力f做的功是 功，即W有用= 。
例2：小红用铁桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（ ）
A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是总功
C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功
2.机械效率
1)．定义： 跟 的比值。 2)．公式：=
3)．用百分数表示。机械效率总小于 。
4).物理意义:机械效率是表示机械做功 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 。
5)．滑轮组的机械效率
（1）使用滑轮组竖直匀速提升物体时的机械效率（拉力为F，绳子自由端移动的距离为s,物重为G,物体上升的高度为h）
使用滑轮组做的总功W总= ，有用功W有= ； 滑轮组的机械效率为η=W有/W总=
（2）使用滑轮组水平匀速拉物体时的机械效率（拉力为F，绳子自由端移动的距离为s绳,摩擦为f,物体平移的距离为S物）
总功W总= 有用功W有= （f为物体受到的摩擦阻力） S绳=
滑轮组的机械效率为: η=W有/W总=______________________
（3）在不计摩擦和绳重的条件下，使用滑轮组竖直匀速提升物体时(物重为G物，动滑轮重为G动物体上升的高度为h)有用功W有= ；额外功W额= ；滑轮组的机械效率为: η=W有/W总=
例3：用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是_________
(
图
1
)例4：如图1所示用滑轮组来匀速拉动一个重为100N的木箱，拉力F为25N，
木箱受到的摩擦力为60N，则此滑轮组的机械效率为多少
例5：如图2所示将10N的物体匀速提升2m，动滑轮的重为2N，不计摩擦和绳重，
有用功W有= ；额外功W额= ；
(
图
2
)滑轮组的机械效率为: η=W有/W总=
3．机械效率与功率的区别:
机械效率与功率是两个完全不同的概念,这两个物理量是从不同方面反映机械性能的。它们之间没有必然的联系。功率大表示机械做功_____________；机械效率高表示机械对总功的利用率__________。
例6：下列说法中正确的是（ ）
A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．做功越多的机械，机械效率一定越高
C．功率越大的机械做的功一定越多 D．做功越快的机械，功率一定越大
例7：在建筑工地上，经常可以看到用来吊运货物的吊车。若吊车的机械效率为80%，将重为2000N的货物匀速提升4m,所用的时间是10s，则吊车的功率是多少？
4．影响滑轮组机械效率的因素
(
甲
乙
丙
图
2
)实验：按如图2所示的方式组装好滑轮组，并使用滑轮组提起相应的重物，三次实验数据填写在下表中，比较三次测算的机械效率如何变化。
名称 拉力 F/N 弹簧测力计上升的距离s/m 总功 W总/J 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 有用功 W有/J 机械 效率η
甲 0.24 6 0.5 2
乙 0.4 6 1 2
丙 0.3 1 2
结论：1．比较 图和 图可知:同一滑轮组，________越大，机械效率越高.所以滑轮组可以用增大________的方法提高机械效率。
2．比较 图和 图可知:相同载重的情况下，____________重力越小，机械效率越高，所以减小滑轮组中____________可以减小额外功占总功的比例，提高机械效率。
3．改进机械结构，在滑轮的转轴上加润滑油，以减小_______，减小额外功占总功比例，提高机械效率。
注意：在“测滑轮组的机械效率”的实验中，要匀速竖直向上拉弹簧测力计且在拉动过程中读数。
例8：八年级某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图3所示
(
图
3
)(1)通过表中数据可分析出实验1是用_____图做的实验，实验2是用______图做的实验，请将表中空白处填上恰当的数据
实验次数 1 2 3
钩码重G(N) 4 4 6
钩码上升高度h(m) 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F(N) 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离S(m) 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74%
(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率_______
(3)比较实验1和实验3可得结论：使用同一滑轮组，_________________，可以提高滑轮组的机械效率。
三、课堂反思