《9.6机械效率
导学案》
一、学习目标
1.理解什么是有用功,额外功和总功,理解三功之间的数量关系;知道什么是机械效率。
2.并能用机械效率公式准确计算;知道机械效率取值范围及原因。
二、重难点、考点
学习重点:有用功,额外功和总功,
学习难点:机械效率,能用机械效率公式准确计算
中考考点:
1、本节课是中考的重点,主要针对滑轮组机械效率的考查
2、今后命题的热点仍是简单机械,并会与生活知识相联系,全方位的考查应用知识的能力,在填空题、选择题、实验题、计算题中均有可能出现。
三、学习指导:利用课本86页的图自学、讨论分析并动手实验完成下列内容
四、学习过程设计
(一)知识回顾:(要求:独立完成)时间3分钟
每空0.5分
1.做功的两个必要因素:一是物体要
作用,二是物体要在
方向上通过一定的
。
2.功等于
与
的乘积。用公式
表示。
3.功的原理:使用任何机械都不
。即W用机械
W不用机械.
4.光滑程度相同的斜面,越平缓越
(省力或费力)。
(二)新授知识:学生自主学习完后,对学
群学实验数据最后讨论得出结论
【模块一
有用功、额外功和总功】时间20分钟每空
0.5分
我们学校的学生宿舍楼正在建设中,现在需要
( http: / / www.21cnjy.com )把100N重的沙子运到6m高的楼上,
利用P86页的三种方法向宿舍楼上运沙子,按表中要求通过计算回答哪种方法最好?哪种最不好?并说明理由。
方法一
方法二
方法三
对沙子做的功
J
对沙子做的功
J
对沙子做的功
J
对桶做的功
J
对桶做的功
J
对口袋做的功
J
克服体重做的功
J
对滑轮做的功
J
对滑轮做的功
J
问题:1.本图中我们的目的是
。
2.以方法二为例:
A.那么为了完成目的而做的功是对
做的功,这部分功等于
J。
B.为了达到目的不得不多做的功是对
做的功,这部分功等于
J。
C.那么在整个过程中人所做的总功是对
和
做的功。这部分功等于
J。
结合87页内容总结:
有用功是
。
额外功是
。
总功是
。
【反馈练习一】
1.甲用桶从井中提水其中对
做的功是有用功,对
做的功是额外功,有用功和额外功的总和是
。
2.乙从井中捞水桶,桶中带有半桶水,则对
做的功是有用功,对
做的功是额外功,
是总功。
3.假如用斜面推沙子,对
做的
( http: / / www.21cnjy.com )功是有用功、对
做的功是额外功,
是总功。
4.使用滑轮组提起10N的重物,使它上升0
( http: / / www.21cnjy.com ).2米,拉力是4N,拉力的作用点上升了0.6米,拉力对滑轮所做的功
J,这个功叫
功。滑轮克服物体重力所做的功为
J,这个功叫
功。用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫
功。
【模块二
机械效率】(根据上面的计算数据完成下列表格)
方法1
方法2
方法3
有用功
额外功
总功
有用功/总功
分析表格数据结合课本机械效率部分可知:
1.有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同
。
2.使用任何机械都不可避免的要做额外功。而我们希望所做的额外功越
越好,即有用功占总功的比越大越好,这就是我们所说的机械效率。
3.分析可知
跟
的比值叫机械效率。即
=
(字母表达式)变形公式W有用=
W总=
。其中n表示
,你认为机械效率有单位吗?
为什么?
,用
表示,有没有机械效率等于100%的机械?
为什么?
。
4.
由于使用任何机械都不可避免的要做额外功,有用功总小于总功,所以机械效率总是
。
5.起重机的机械效率一般为
,滑轮组的机械效率一般为
,抽水机的机械效率一般为
,柴油机的机械效率一般
。
【模块三
测滑轮组的机械效率】
1.实验再现:小丁所在的实验小组利用如图所示的实验装置测滑轮组的机械效率,得到的实验数据如下表.
实验次数
钩码重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η
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1%
2
2
0.1
0.7
0.5
57.1%
3
3
0.1
1.2
0.3
83.3%
①从表中的实验数据可以分析得出:第一次实验数据是用______(选填“甲”或“乙”)实验装置测得的.
②分析比较第一次实验和第二次实验的
( http: / / www.21cnjy.com )数据可以得到的结论_________
.
③分析比较第一次实验和第三次实验的
( http: / / www.21cnjy.com )数据可以得到的结论_________
.
2.巩固提升:
图16是龙祥同学为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。
①实验时要
、
拉动弹簧测力计;
②由图可知拉力大小为
N;
③若钩码上升的高度为0.1m,
所做的有用功是
J;
④该滑轮组的机械效率为
。
3.链接中考:
小艺和小丽在测滑轮组机械效率的实验中,一起组装好如图8所示的实验装置,她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
①小艺____________向上拉动弹簧测
( http: / / www.21cnjy.com )力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小丽用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
钩码重(N)
弹簧测力计提升的高度(m)
有用功(J)
总功(J)
机械效率
2
0.4
0.2
0.2
100%
②小艺和小丽测得滑轮组的机械效率为100%,她们意识到出现了错误,请你帮助找出原因________________________
③该滑轮组的机械效率实际为_____
④若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将______(选填变大、变小、不变)
【知识梳理】
一.概念
定义
公式
1.有用功:
2.额外功:
3.总功:
4.机械效率:
二.机械效率公式
三.提高机械效率
【达标检测】
1.一个滑轮将重3600N
( http: / / www.21cnjy.com )的货物提高4米。如果额外功是9600J,滑轮组做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?滑轮组在哪些方面消耗了额外功?我们应该如何提高该机械的机械效率?能否使机械效率达到100%为什么?
2.
的比值叫做机械效率。如果某机械的效率为85%,其物理意义是
,除理想机械外的任何机械的效率总是
,这是因为
。