12.3机械效率 学案 （无答案）2023-2024学年人教版八年级下册物理
文档属性
| 名称 | 12.3机械效率 学案 （无答案）2023-2024学年人教版八年级下册物理 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 327.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-30 10:43:33 | ||
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文档简介
12.3 机械效率
知识点一：有用功、额外功和总功
自主预习：阅读第 85、86 页内容，完成下面填空：
1.有用功：为了达到目的 的功。用 表示。
2.额外功：为了达到目的也做了些不需要、又不得不做的一些功。用 表示
3.总功： 和 之和是总共做的功。用 表示。
通过搬沙子理解三种功的概念：
1、三种方法的最终目的是把沙子提升到 3 楼.
2、提升到 3 楼，升高了_____m。根据功的原理，把沙 子提升
到三楼必须做的功为_____J。这些必须做的功叫 。
_______
3 ．我们提升沙子的同时，也做了一些不需要、但又不得不做
的一些功。这些功叫 。
4.在 1 、2 、3 方法中，除了把沙子提升 6m 所做的功外， 还做了那些功
①中克服 做功，克服 做功
②中克服 做功，克服 做功，克服绳子与滑轮摩擦力做功
③中克服 做功，克服 做功，克服绳子与滑轮摩擦力做功
根据上面的分析，大体估算第 种方法做的总功多。三种方法，第 种方法更好一些呢，为什么？
巩固练习：一台起重机将重 3600 N 的货物提高 4 m。如果额外功是 9600 J，起 重机做的有用功是多少？总功是多少？
知识点二．机械效率
自主预习：阅读课本第 86、87 页，完成下列填空：
1.机械效率定义： 跟 的比值。 公式： 。
2.规律：机械效率总 1。
3.提高机械效率的方法（1） ；（2） 等。
4.如图所示滑轮组，将重为 350N 的物体竖直向上匀速提起 0.2m， 人拉绳的力为250N,求：
（1）人做的有用功？总功？
（2）滑轮组的机械效率？
（3）不计绳重和摩擦时，动滑轮多重？
探究影响滑轮组的机械效率的因素
1．计算有用功的方法：W有 ＝ ；计算总功的方法： W总 ＝ 。
2.实验原理: 。
3.实验器材：弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码
4．测量滑轮组的机械效率的实验中，需要测量四个物理量：钩码的重力 G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳端移动的距离 s；
5.先后进行四次实验图如下：
注 意 事 项 实验时沿 方向 缓慢拉动弹簧测力计。 装置图
表 格 实验 序号 钩码重 量 G/N 钩码上升高度 h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 机械效率
甲 2.1 0.1 1.2 0.2
乙 2.1 0.1 0.8 0.3
丙 4.2 0.1 1.5 0.3
丁 2.1 0.1 0.6
结 论 甲、乙对比得出结论： 乙、丙对比得出结论： 乙、丁对比得出结论：
归纳总结：1、滑轮组的机械效率与 、 、 有关，与 、 、 等因素无关。 2.提高滑轮组机械效率的方法： 、 、 。 3.滑轮组机械效率推导式： (不计绳重和摩擦）
补充：如果用定滑轮、动滑轮、滑轮组、杠杆、斜面等简单机械，提升相同物 体升高相同高度时，哪个简单机械的机械效率高？为什么？
探究影响斜面的机械效率的因素
1．斜面的有用功：W有 ＝ ；斜面的总功： W总 ＝ 。
2.实验原理: 。
3.实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板、毛巾、不同质量物块。
4．需要测量四个物理量：
物块的重力 G、
斜面的高度h、
拉力 F、
斜面的长度s；
5.先后进行五次实验数据如下：
次数 斜面 粗糙程度 斜面 倾斜程度 小车重量G/N 斜面 高度h/m 拉力F/N 斜面 长度s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率
1 木板 很缓 2.0 0.1 0.8
2 木板 较缓 2.0 0.25 0.8
3 木板 很陡 2.0 0.35 0.8
4 毛巾 很陡 2.0 0.35 0.8
5 木板 很陡 4.0 0.35 0.8
6.分析数据得出结论：
①对比实验次数 ，得出斜面的机械效率与 有关，
结论：当斜面的 一定时，斜面越倾斜，斜面的机械效率越 。
②对比实验次数 ，得出斜面的机械效率与 有关，
结论：当斜面的 一定时，斜面越粗糙，机械效率越 。
③对比实验次数 ，斜面的机械效率与 无关。
总结：斜面的机械效率与 、 有关，
与 、 、 无关。
练习.用F =10N的力将重为20N的木块匀速拉上高为2m，长为5m的斜面。求：
拉力F做了多少功？（2）克服重力做了多少功？（3）斜面的机械效率是多少？
（4）克服摩擦力做了多少功？（5）斜面对物体的摩擦力是多少N？
机械效率计算
类型一：竖吊滑轮组的机械效率
1、有用功：克服 所做的功，W 有= ；
2、额外功：克服机械自重和摩擦所做的功，如不计绳重及摩擦，
则 W 额= ；
3、总功： 所做的功，W 总= 。
4、机械效率 η= = 。
例：滑轮组在建筑中应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组.
某工人用此滑轮组将质 量为 900N 的重物提高 5m，所用的拉力为 600N
（不计绳重和摩擦）求：
（1）工人通过滑轮组所做的有用功；（2）工人做的总功；
（3）滑轮组的机械效率。
类型二：斜面的机械效率
1、有用功：克服 所做的功，W 有= ；
2、总功：拉力或推力所做的功，W 总= ；
3、已知有用功和总功，则额外功W额= ，摩擦力f= 。
4、机械效率 η= 。
例：如图所示，斜面长 s=10m，高h=5m。工人用沿斜面方向 F=60N 的推力，将一个重为 100N 的物体由斜面底端 A匀速 推到顶端 B。
求：（1）此过程中工人通过斜面所做的有用功；
（2）工人做的总功；（3）此过程中的机械效率。
类型三：横拉滑轮组的机械效率
1、有用功：克服 所做的功，W 有= ；
2、总功： 所做的功，W 总= ；
3、机械效率 η= = 。
例：滑轮组将重为 500N 的物体沿水平方向匀速拉动 10m 的路程，
物体与地面间的滑动摩擦力 为 200N，水平拉力为 120N，求：
（1）利用滑轮组所做的有用功；（2）此过程所做的总功；
（3）滑轮组的机械效率。
知识点一：有用功、额外功和总功
自主预习：阅读第 85、86 页内容，完成下面填空：
1.有用功：为了达到目的 的功。用 表示。
2.额外功：为了达到目的也做了些不需要、又不得不做的一些功。用 表示
3.总功： 和 之和是总共做的功。用 表示。
通过搬沙子理解三种功的概念：
1、三种方法的最终目的是把沙子提升到 3 楼.
2、提升到 3 楼，升高了_____m。根据功的原理，把沙 子提升
到三楼必须做的功为_____J。这些必须做的功叫 。
_______
3 ．我们提升沙子的同时，也做了一些不需要、但又不得不做
的一些功。这些功叫 。
4.在 1 、2 、3 方法中，除了把沙子提升 6m 所做的功外， 还做了那些功
①中克服 做功，克服 做功
②中克服 做功，克服 做功，克服绳子与滑轮摩擦力做功
③中克服 做功，克服 做功，克服绳子与滑轮摩擦力做功
根据上面的分析，大体估算第 种方法做的总功多。三种方法，第 种方法更好一些呢，为什么？
巩固练习：一台起重机将重 3600 N 的货物提高 4 m。如果额外功是 9600 J，起 重机做的有用功是多少？总功是多少？
知识点二．机械效率
自主预习：阅读课本第 86、87 页，完成下列填空：
1.机械效率定义： 跟 的比值。 公式： 。
2.规律：机械效率总 1。
3.提高机械效率的方法（1） ；（2） 等。
4.如图所示滑轮组，将重为 350N 的物体竖直向上匀速提起 0.2m， 人拉绳的力为250N,求：
（1）人做的有用功？总功？
（2）滑轮组的机械效率？
（3）不计绳重和摩擦时，动滑轮多重？
探究影响滑轮组的机械效率的因素
1．计算有用功的方法：W有 ＝ ；计算总功的方法： W总 ＝ 。
2.实验原理: 。
3.实验器材：弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码
4．测量滑轮组的机械效率的实验中，需要测量四个物理量：钩码的重力 G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳端移动的距离 s；
5.先后进行四次实验图如下：
注 意 事 项 实验时沿 方向 缓慢拉动弹簧测力计。 装置图
表 格 实验 序号 钩码重 量 G/N 钩码上升高度 h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 机械效率
甲 2.1 0.1 1.2 0.2
乙 2.1 0.1 0.8 0.3
丙 4.2 0.1 1.5 0.3
丁 2.1 0.1 0.6
结 论 甲、乙对比得出结论： 乙、丙对比得出结论： 乙、丁对比得出结论：
归纳总结：1、滑轮组的机械效率与 、 、 有关，与 、 、 等因素无关。 2.提高滑轮组机械效率的方法： 、 、 。 3.滑轮组机械效率推导式： (不计绳重和摩擦）
补充：如果用定滑轮、动滑轮、滑轮组、杠杆、斜面等简单机械，提升相同物 体升高相同高度时，哪个简单机械的机械效率高？为什么？
探究影响斜面的机械效率的因素
1．斜面的有用功：W有 ＝ ；斜面的总功： W总 ＝ 。
2.实验原理: 。
3.实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板、毛巾、不同质量物块。
4．需要测量四个物理量：
物块的重力 G、
斜面的高度h、
拉力 F、
斜面的长度s；
5.先后进行五次实验数据如下：
次数 斜面 粗糙程度 斜面 倾斜程度 小车重量G/N 斜面 高度h/m 拉力F/N 斜面 长度s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率
1 木板 很缓 2.0 0.1 0.8
2 木板 较缓 2.0 0.25 0.8
3 木板 很陡 2.0 0.35 0.8
4 毛巾 很陡 2.0 0.35 0.8
5 木板 很陡 4.0 0.35 0.8
6.分析数据得出结论：
①对比实验次数 ，得出斜面的机械效率与 有关，
结论：当斜面的 一定时，斜面越倾斜，斜面的机械效率越 。
②对比实验次数 ，得出斜面的机械效率与 有关，
结论：当斜面的 一定时，斜面越粗糙，机械效率越 。
③对比实验次数 ，斜面的机械效率与 无关。
总结：斜面的机械效率与 、 有关，
与 、 、 无关。
练习.用F =10N的力将重为20N的木块匀速拉上高为2m，长为5m的斜面。求：
拉力F做了多少功？（2）克服重力做了多少功？（3）斜面的机械效率是多少？
（4）克服摩擦力做了多少功？（5）斜面对物体的摩擦力是多少N？
机械效率计算
类型一：竖吊滑轮组的机械效率
1、有用功：克服 所做的功，W 有= ；
2、额外功：克服机械自重和摩擦所做的功，如不计绳重及摩擦，
则 W 额= ；
3、总功： 所做的功，W 总= 。
4、机械效率 η= = 。
例：滑轮组在建筑中应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组.
某工人用此滑轮组将质 量为 900N 的重物提高 5m，所用的拉力为 600N
（不计绳重和摩擦）求：
（1）工人通过滑轮组所做的有用功；（2）工人做的总功；
（3）滑轮组的机械效率。
类型二：斜面的机械效率
1、有用功：克服 所做的功，W 有= ；
2、总功：拉力或推力所做的功，W 总= ；
3、已知有用功和总功，则额外功W额= ，摩擦力f= 。
4、机械效率 η= 。
例：如图所示，斜面长 s=10m，高h=5m。工人用沿斜面方向 F=60N 的推力，将一个重为 100N 的物体由斜面底端 A匀速 推到顶端 B。
求：（1）此过程中工人通过斜面所做的有用功；
（2）工人做的总功；（3）此过程中的机械效率。
类型三：横拉滑轮组的机械效率
1、有用功：克服 所做的功，W 有= ；
2、总功： 所做的功，W 总= ；
3、机械效率 η= = 。
例：滑轮组将重为 500N 的物体沿水平方向匀速拉动 10m 的路程，
物体与地面间的滑动摩擦力 为 200N，水平拉力为 120N，求：
（1）利用滑轮组所做的有用功；（2）此过程所做的总功；
（3）滑轮组的机械效率。