机械效率
学案
学习目标
1深入理解有用功和总功机械效率的概念,能利用机械效率解决实际问题。
2在学习过程中培养发现问题、提出问题、解决问题的能力。
教学重点、难点
利用机械效率解决实际问题
教法设计
讲解法与练习法综合
教学准备
PPT,练习
学习过程
教学流程
师生活动
复习引入
有用功、总功、额外功及机械效率
典型题目练习与讲解
1.用水桶从井中提水的时候,克服____的重力做的功是有用功;如果桶掉到井里,捞上的桶里带了一些水,克服____的重力做的功是额外功。(选填“水”、“桶”)2.某滑轮组的机械效率是60%,若额外功为100J,则总功是_____J,有用功是_____J。3.建筑工地上,小王师傅用定滑轮匀速提升重为270N的砂浆桶,所用的拉力为300N,砂浆桶升高的高度为10m.小王师傅做的有用功为______J,这时定滑轮的机械效率为____%.4.人们经常会使用杠杆做功,杠杆使用中的摩擦非常小,故杠杆的机械效率非常高的.假如一根杠杆的机械效率为90%,使用这种杠杆将180kg的物体提升5cm,需要做的有用功为____J,总功为____J.5.用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物,将1000N的重物匀速提升2m,人所用的拉力为312.5N,将绳子拉下8m,若不计绳重和摩擦,则滑轮组所做的有用功是_____J,机械效率是____%。6.如图3所示,小华同学用手通过一个弹簧测力计,沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在动滑轮下的钩码缓慢上升。(1)动滑轮匀速缓缓上升过程中,弹簧测力计的示数是_______(选填“不断变化着的”或“稳定不变的”)。(2)手移动距离s与钩码上升高度h之间的关系是____。(3)以上过程小华做的额外功有_________(填一条即可),若动滑轮重G1,钩码重G2,弹簧测力计的示数为F,则动滑轮的机械效率可用字母表示为___________。7.在“测滑轮组机械效率”的实验中,所用的实验装置如图4甲所示。另外提供的实验器材还有:一把刻度尺、钩码(质量未知)若干。(1)请画出记录实验数据的表格,并写出用直接测出的物理量表示机械效率的表达式。①记录实验数据的表格:②机械效率表达式:______。(2)实验中匀速提升重2N的钩码时,弹簧测力计的示数如图4乙所示,则此时测定的滑轮组机械效率为____%。如果拉弹簧测力计时用力较大,使物体运动的速度越来越大了,则测得的滑轮组的机械效率将_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。8.?用一个动滑轮将重500N的重物匀速提高0.5m,在绳子自由端所用的拉力是300N,则W总=______J,W有用=______J,机械效率η=______。9. 把一个重2000N的物体沿长4m、高1m的斜面匀速从它的底端推到顶端,所用的推力是600N。那么动力做的功是___J,它是____功。如果直接将物体升高1m,需要做功____J,这是____功,这个斜面的机械效率是_____。10. 用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600N的物体抬高40cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是___cm,人做的功是___J,机械效率是____。11. 外力对水泵做了7.5×105焦耳的功,水泵把5×103千克的水送到10米高的水池,水泵做的有用功是________焦耳,水泵的机械效率是_______。(g取10N/kg)12.
某同学做“测定滑轮组机械效率”的实验时,实验桌上有下列器材:A.铁架台
B.钩码
C.天平
D.定滑轮和动滑轮各若干
E.长约2米的绳子
F.秒表(1)以上器材中属于多余的是_____________;所缺少的两件主要器材是__________和__________。(2)实验操作时,必须_________________拉动弹簧测力计,使钩码上升。(3)若实验时加速向上拉动弹簧测力计测得的机械效率______(选填“偏大”或“偏小”)。(4)实验测出弹簧测力计示数为0.5N,钩码重2N,钩码上升的高度为0.1m,动力移动的距离是0.5m,则该同学们选用了图中的______滑轮组。(选填“甲”或“乙”)(5)该滑轮组的机械效率η=___________。画出该滑轮组的组装情况。(6)若甲、乙滑轮组中每个滑轮的规格相同,吊起相同的物体,则较省力的是_____装置,机械效率较高的是________装置(选填“甲”、“乙”)。13.
(拓展题)一保洁工人,要清洗一高楼的外墙,他使用了如图示的装置进行升降,已知工人的质量为60kg,保洁器材的质量为20kg,人对绳的拉力为400N,吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m,求:(1)此过程中的有用功;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率。
本课小结
通过本节课学习,你学到了什么?还有那些收获?
学生小结
作业
补充习题及书后相应习题
板书设计
五、机械效率1、有用功W有用:W有=ηW总=W总?W额2、额外功W额外:W额=Wf+WG0=(1?η)W总=W总?W有3、
总
功W总:W总=FS=W有/η=W有+W额
图3
图4
甲
乙
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