机械效率导学案

12 3 机械效率 班级 姓名 小组 评价 学习目标 1 理解什么是有用功 额外功和总功 2 理解什么是机械效率 3 会计算简单机械的机械效率 重点难点 会进行机械效率的计算 自主学习 一 有用功 额外功 总功 观察上图 回答下列问题 1 用图中三种不同的方法 把 100N 重的沙子运上三楼 哪种办法最好 为什么 2 我们的目的是将沙子运到三楼 所以把 100N 重的沙子提升 6m 做的 功为 J 是必须做的功 这样的功叫做 功 有用功 使用机械时为达目的必 须做的功 3 第一种方法除了对沙子做的 600J 的功外还做了哪些功 这些功有用吗 不 做行吗 4 第二种方法除了对沙子做的 600J 的功外还做了哪些功 这些功有用吗 不 做行吗 5 第三种方法除了对沙子做的 600J 的功外还做了哪些功 这些功有用吗 不 做行吗 总结 三幅图中除了对沙子做的 600J 的有用功外 还不得不对人体和水桶 和动滑轮 和动滑轮等做一些没有用处的功 这些功叫做 功 使用机械时都要做有用功和额外功 有用功加额外功是我们使用机械时总共做 的功叫做总功 总功是有用功和额外功的总和 W 总 练一练 1 用桶从井中提水的时候 对 做的功是有用功 对 做的功是额 外功 2 如果桶掉进井里 从井里捞桶时 捞上来的桶带有一些水 这时对桶做的功 是 功 对水做的功是 功 二 机械效率 人们在使用机械时都要做有用功和额外功 你是希望有用功在总功中占得 比例多还是希望额外功在总功中占得比例多些呢 1 机械效率的定义 2 机械效率的计算公式 3 分别计算上图中三种不同方法运送沙子的机械效率 三 小组讨论 1 有没有一种简单机械只做有用功 不做额外功 2 使用不同的简单机械做功 完成相同的有用功时 所做的总功是否相同 这说明 什么 3 额外功在总功中占的比例越多越好 还是越少越好 4 一定的总功中 额外功少意味着什么 拓展练习 1 用一个动滑轮将重 480N 的货物提高 1m 所用的拉力为 300N 则总功是 J 有用功是 J 2 一辆重 5 104N 的汽车 以 10m s 的速度在一条平直公路上匀速行驶 2000m 已知在这段路程中汽车发动机的牵引力为 3000N 则汽车在这段上所做 的功 J 3 小刚将重为 100N 的水提到 6m 的楼上 小刚同学体重为 400N 装水的水 桶重 20N 在这个过程中 他克服自己的体重做功为 J 有用功为 J 额外功为 J 总功为 J 4 用动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆将重 400N 的货物抬高 0 2m 手向下压杠杆 的力是 240N 手下降的高度是 m 人做的总功是 J 有用功是 J 这根杠杆的机械效率是 5 用滑轮组将重为 400N 的物体提高 2m 已知滑轮组的机械效率是 80 有 用功是 J 总功是 J 额外功是 J 6 如图所示 斜面长 5m 高 1m 工人用沿斜面方向 400N 的力把重 1600N 的集装箱匀速推到车上 推力对 集装箱做的功是 J 斜面的机械效率是 7 用如图所示滑轮组将重 6 102N 的物体匀速提高 2m 拉力所做功为 2 103J 求 1 有用功 2 额外功 3 该滑轮组的机械效率 8 如图所示斜面长 s 10m 高 h 4m 用沿斜面方向的推力 F 将一个重 100N 的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端 B 运动过程中物体克服摩擦力做了 100J 的功 求 1 运动过程中物体克服重力做的功 2 斜面的机械 效率 3 推力 F 的大小 9 用如图所示的滑轮组提升重物 已知物体重 200N 人用 125N 的拉力 F 向下拉动绳子 5s 内可使物体匀速上升 2m 求 1 拉力 F 所做的功 2 滑轮组的机械效率 机械效率 导学案 重庆市涪陵第十六中学校 张生云 学习目标学习目标 知识与技能 知识与技能 知道有用功 额外功 总功理解机械效率 会计算机械效率 过程与方法 过程与方法 根据生活事例认识物理知识 并运用物理知识解决实际问题 探究 斜 面的机械效率 学习根据实验数据分析 归纳简单的科学规律 情感态度与价值观 情感态度与价值观 培养学生勇于探究日常用品的物理原理 具有科学技术应用意识 教学重点 教学重点 1 理解机构效率 2 探究斜面的机械效率 教学难点 教学难点 理解机械效率 学习过程学习过程 一 预习导学一 预习导学 1 功的原理告诉我们 使用任何机械都不能省功 实际上使用机械还要多做功 例如 用动滑轮提升重物时 把滑轮本身也提起来了 滑轮受到重力作用 也发生了一段距离 对滑轮也有做功 另外滑轮与绳子之间存在着摩擦 克服阻力也要多做功 2 有用功 W有用 3 额外功 W额外 4 总功 W总 5 机械效率 定义 叫机械效率 即 的百分比 公式 二 合作学习二 合作学习 1 下图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去 哪些是有用功 哪些是额外功 总功 几个基本概念 有用功 W有用 有用 将重物提升一定高度所做的功 额外功 W额外 克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功 总功 W总 手的拉力对动滑轮做的功 三者之间的关系 或 机械效率的概念 物理学中 将有用功与总功的比值叫做机械效率 有用功总小于 总功 所以机械效率总小于 1 机械效率用百分数表示 没有单位 即 计算公式 2 用弹簧秤匀速拉动绳端 使重物 G 升高 从弹簧秤读出拉力 F 的值 用刻度尺测出 重物提升的高度 h 和弹簧秤移动的距离 S 若 实验数值 G 5N h 0 5m F 3N s 1m 则 弹簧秤的拉力 动力 对动滑轮做的功 W动 Fs N m J 提高重物 动滑轮克服阻力做的功 W阻 Gh N m J 由实验可以看到 W动 W阻 这是为什么 3 某起重机的机械效率是 70 它表示什么意思 4 提高机械效率 阅读课本提高机械效率一段 小结要点 指出采取减小额外功是提高机械效率的有效 方法 5 课本例题 6 探究斜面的机械效率与斜面倾角的关系 实验器材 长木板 刻度尺 弹簧测力计 实验原理 提出问题 1 省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系 2 斜面的机械效率与它的倾斜程度有何关系 猜 想 斜面倾斜程度越大 越 力 机械效率越 实验过程 设计实验 一条长木板 一端垫高 成为一个斜面 用刻度尺量出斜面高度 斜 面长 填入表项 用手拉弹簧称拉着重物沿斜面向上拉 读出弹簧测力计的示数 填入 表项 调节斜面高度 重新做两次 把数据填入表格 实验 次数 斜面倾 斜程度 物体重 G 物体上 升高度 m 沿斜面 的拉力 F 物体移 动的距 离 S 有用功 J 总功 J 机械效 率 1 较缓 50 1 2 较陡 50 15 3 最陡 50 25 实验结论 1 省力多少与斜面的 有关 2 斜面的机械效率与它的 无关 三 反馈训练三 反馈训练 1 从深为 5m 的井中直接将一桶水提出井口 已知桶重 20N 桶中水重 80N 若此人的 目的是为了提水 则机械效率为 若此人的目的是为了捞桶 则机械效率为 2 用一个动滑轮把重为 200N 的货物匀速提高 4m 所用的拉力是 125N 则有用功是 J 总功是 J 这个动滑轮的机械效率为 3 工人用一根杠杆提升一桶油 他用 250N 向下的拉力拉过 1 2m 油桶上升 30cm 若 杠杆的机械效率为 90 则油桶重为 N 四 巩固提升四 巩固提升 1 用一个滑轮组在 6s 内把 84N 的重物匀速提升 4m 时 在绳的自由端所加拉力大小为 40N 自由端通过的距离为 12m 则此过程中 有用功为 J 拉力做功的总功为 J 滑轮组的机械效率为 2 如图所 示 已知物重 等于 G 请你补 充一个物理量 用物重 G 和补 充的物理量 求出动滑轮的 机械效 率 绳重和 摩擦忽略 不计 补充的物理量名称和符号 机械效率 3 用如图所示的滑轮组把重 100N 的物体匀速提升 0 5m 所用的拉力是 80N 下列说 法正确的是 A 总功是 50J 有用功是 80J B 有用功是 50J 额外功是 20J C 总功是 100J 有用功是 80J D 总功是 80J 机械效率是 62 5 4 要提高某机械的机械效率 应该 A 减小外力所移动的距离 B 减小额外功占总功的百分比 C 减小总功 D 减小外力 5 利用如图所示的装置 用 40 牛的拉力使物体匀速上升 不计绳重和摩擦 整个装 置的机械效率为 75 求 1 物体和动滑轮的重各是多少 2 若绳能承受的最大拉力为 50 牛 此装置的机械效率最大可提高到多少 2012 01 16 人 学习目标 学习目标 一 知识与技能 l 了解什么是有用功 额外功 总功 l 理解机械效率的概念 会利用公式 W 有用 W 总进行有关计算 知道机械效率小于 1 l 知道提高机械效率的意义和主要方法 温故知新 温故知新 1 功的两个必要因素 功的计算公式 2 功的原理 使用任何机械都不 即 W 不用机械 W 用机械 3 光滑程度相同的斜面 越光滑越 4 你知道生活中的 率 一词吗 含有 率 的词有哪些 这些词中 率 的含义是什么 求知之旅 求知之旅 一 有用功 额外功 总功 看谁办法多 看谁办法多 我们学校的学生宿舍楼正在建设中 现在需要把 100N 重的沙子运到 6m 高的楼上 想想看 有哪些办法可 以把沙子运上去 1 探究分析 探究分析 选取三种可行性方案 如 教材 107 页 想想议议 图片 小组讨论交流 探究分析三种情况下人做功的 共同点和不同之处是什么 方法一方法二方法三 对沙子做的功 对沙子做的功 对沙子做的功 对桶做的功 对桶做的功 对口袋做的功 克服体重做的功 对滑轮做的功 对滑轮做的功 2 用不同的方法 做的功是不同的 但 做的功是相同的 区分理解 区分理解 各种方法中 哪些功是对人们有用的 哪些功是人们不需要但又不得不做的 给它们起个名字吧 3 三种情况下人所做 的功不相同的原因 是什么 三种功之间的关系 是 你理解有用功 额外功和总功了 吗 小试牛刀 小试牛刀 4 用水桶从井中提水时 所做的有用功是 额外功是 总功是 如果桶掉到井里 从井里捞桶时 捞上来的桶里带了一些水 有用功是 额外功是 总功 是 5 假如用斜面推沙子 有用功 总功 额外功各是多少 二 机械效率 利用上面三种方法向宿舍楼上运沙子 你选择哪种方法 说说理由 算一算 比一比算一算 比一比 计算有用功与总功的比值 方法 1方法 2方法 3 有用功 额外功 总功 有用功 总功 有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同 知识迁移 构建概念知识迁移 构建概念 给这个比值起个名字吧 1 有用功跟总功的比值叫 2 这种定义物理量的方法叫 定义法 名称含义例子 对人们有用的功 人们不需要但又不得不做的功 人所做的功 温馨小贴士 W 总表示总功 W 有表示有用功 w 额 表示额外功 表示机械效率 机械效率通常用 百分数表示 3 机械效率的计算公式 小组讨论 小组讨论 你认为机械效率有单位吗 为什么 有没有机械效率等于 100 的机械 为什么 4 机械效率总是 1 机械效率 单位 你想知道吗 你想知道吗 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位 友情提示 阅读课本 108 页倒数第二段 试一试 试一试 6 某起重机的机械效率是 60 它表示什么意思 7 起重机把质量为 0 6t 的重物匀速提升了 3m 而它的电动机所做的功是 3 4 104J 起重机的机械效率 是多少 解题关键 电动机所做的功是什么功 哪一部分功是有用功 三 探究斜面的机械效率 讨论猜想 讨论猜想 1 光滑程度相同的斜面的倾斜程度发生变化时 斜面的省力程度以及斜面的机械效率将如何变化 2 斜面的省力程度和机械效率之间有什么什么关系吗 自主探究 自主探究 选择桌上实验器材 小组合作交流 设计实验方案 进行实验验证猜想 器材 长木板 铁架台 带铁棒 方木块 刻度尺 弹簧测力计 友情提示 1 匀速拉动 2 拉力要与斜面平行 3 读数要仔细准确 展示交流 展示交流 1 光滑程度相同的斜面 倾斜程度越小 机械效率 拉力 也就是越 2 斜面越省力 机械效率 四 提高机械效率 谈谈你的看法 谈谈你的看法 1 联系实际说说提高机械效率的有效办法有哪些 1 采用减小 是提高机械效率的有效办法 如 2 在力所能及的情况下 尽量增大 也可以提高机械效率 如 盘点收获 盘点收获 通过今天的学习 你有那些收获 请完成本节课知识梳理 9 4 机械效率机械效率 导学案导学案 学习目标 学习目标 一 知识与技能 l 了解什么是有用功 额外功 总功 l 理解机械效率的概念 会利用公式 W 有用 W 总进行有关计算 知道机械效率小于 1 l 知道提高机械效率的意义和主要方法 温故知新 温故知新 1 功的两个必要因素 功的计算公式 2 功的原理 使用任何机械都不 即 W 不用机械 W 用机械 3 光滑程度相同的斜面 越光滑越 4 你知道生活中的 率 一词吗 含有 率 的词有哪些 这些词中 率 的含义是什么 求知之旅 求知之旅 一 有用功 额外功 总功 看谁办法多 看谁办法多 我们学校的学生宿舍楼正在建设中 现在需要把 100N 重的沙子运到 6m 高的楼上 想想看 有哪些办法可 以把沙子运上去 1 探究分析 探究分析 选取三种可行性方案 如 教材 107 页 想想议议 图片 小组讨论交流 探究分析三种情况下人做功的 共同点和不同之处是什么 方法一方法二方法三 对沙子做的功 对沙子做的功 对沙子做的功 对桶做的功 对桶做的功 对口袋做的功 克服体重做的功 对滑轮做的功 对滑轮做的功 2 用不同的方法 做的功是不同的 但 做的功是相同的 区分理解 区分理解 各种方法中 哪些功是对人们有用的 哪些功是人们不需要但又不得不做的 给它们起个名字吧 3 三种情况下人所做 的功不相同的原因 是什么 三种功之间的关系是 你理解有用功 额外功和总功了 吗 小试牛刀 小试牛刀 4 用水桶从井中提水时 所做的有用功是 额外功是 总功是 如果桶掉到井里 从井里捞桶时 捞上来的桶里带了一些水 有用功是 额外功是 总功 是 5 假如用斜面推沙子 有用功 总功 额外功各是多少 二 机械效率 利用上面三种方法向宿舍楼上运沙子 你选择哪种方法 说说理由 算一算 比一比算一算 比一比 计算有用功与总功的比值 方法 1方法 2方法 3 有用功 额外功 总功 名称 含义例子 对人们有用的功 人们不需要但又不得不做的功 人所做的功 有用功 总功 有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同 知识迁移 构建概念知识迁移 构建概念 给这个比值起个名字吧 1 有用功跟总功的比值叫 2 这种定义物理量的方法叫 定义法 温馨小贴士 W 总表示总功 W 有表示有用功 w 额 表示额外功 表示机械效率 机械效率通常用 百分数表示 3 机械效率的计算公式 小组讨论 小组讨论 你认为机械效率有单位吗 为什么 有没有机械效率等于 100 的机械 为什么 4 机械效率总是 1 机械效率 单位 你想知道吗 你想知道吗 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位 友情提示 阅读课本 108 页倒数第二段 试一试 试一试 6 某起重机的机械效率是 60 它表示什么意思 7 起重机把质量为 0 6t 的重物匀速提升了 3m 而它的电动机所做的功是 3 4 104J 起重机的机械效率 是多少 解题关键 电动机所做的功是什么功 哪一部分功是有用功 三 探究斜面的机械效率 讨论猜想 讨论猜想 1 光滑程度相同的斜面的倾斜程度发生变化时 斜面的省力程度以及斜面的机械效率将如何变化 2 斜面的省力程度和机械效率之间有什么什么关系吗 自主探究 自主探究 选择桌上实验器材 小组合作交流 设计实验方案 进行实验验证猜想 器材 长木板 铁架台 带铁棒 方木块 刻度尺 弹簧测力计 友情提示 1 匀速拉动 2 拉力要与斜面平行 3 读数要仔细准确 展示交流 展示交流 1 光滑程度相同的斜面 倾斜程度越小 机械效率 拉力 也就是越 2 斜面越省力 机械效率 四 提高机械效率 谈谈你的看法 谈谈你的看法 1 联系实际说说提高机械效率的有效办法有哪些 1 采用减小 是提高机械效率的有效办法 如 2 在力所能及的情况下 尽量增大 也可以提高机械效率 如 盘点收获 盘点收获 通过今天的学习 你有那些收获 请完成本节课知识梳理 9 4 机械效率机械效率 导学案导学案 学习目标 学习目标 一 知识与技能 l 了解什么是有用功 额外功 总功 l 理解机械效率的概念 会利用公式 W 有用 W 总进行有关计算 知道机械效率小于 1 l 知道提高机械效率的意义和主要方法 温故知新 温故知新 1 功的两个必要因素 功的计算公式 2 功的原理 使用任何机械都不 即 W 不用机械 W 用机械 3 光滑程度相同的斜面 越光滑越 4 你知道生活中的 率 一词吗 含有 率 的词有哪些 这些词中 率 的含义是什么 求知之旅 求知之旅 一 有用功 额外功 总功 看谁办法多 看谁办法多 我们学校的学生宿舍楼正在建设中 现在需要把 100N 重的沙子运到 6m 高的楼上 想想看 有哪些办法可 以把沙子运上去 1 探究分析 探究分析 选取三种可行性方案 如 教材 107 页 想想议议 图片 小组讨论交流 探究分析三种情况下人做功的 共同点和不同之处是什么 方法一方法二方法三 对沙子做的功 对沙子做的功 对沙子做的功 对桶做的功 对桶做的功 对口袋做的功 克服体重做的功 对滑轮做的功 对滑轮做的功 2 用不同的方法 做的功是不同的 但 做的功是相同的 区分理解 区分理解 各种方法中 哪些功是对人们有用的 哪些功是人们不需要但又不得不做的 给它们起个名字吧 3 三种情况下人所做 的功不相同的原因 是什么 三种功之间的关系是 你理解有用功 额外功和总功了 吗 小试牛刀 小试牛刀 4 用水桶从井中提水时 所做的有用功是 额外功是 总功是 如果桶掉到井里 从井里捞桶时 捞上来的桶里带了一些水 有用功是 额外功是 总功 是 5 假如用斜面推沙子 有用功 总功 额外功各是多少 二 机械效率 利用上面三种方法向宿舍楼上运沙子 你选择哪种方法 说说理由 算一算 比一比算一算 比一比 名称 含义例子 对人们有用的功 人们不需要但又不得不做的功 人所做的功 计算有用功与总功的比值 方法 1方法 2方法 3 有用功 额外功 总功 有用功 总功 有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同 知识迁移 构建概念知识迁移 构建概念 给这个比值起个名字吧 1 有用功跟总功的比值叫 2 这种定义物理量的方法叫 定义法 温馨小贴士 W 总表示总功 W 有表示有用功 w 额 表示额外功 表示机械效率 机械效率通常用 百分数表示 3 机械效率的计算公式 小组讨论 小组讨论 你认为机械效率有单位吗 为什么 有没有机械效率等于 100 的机械 为什么 4 机械效率总是 1 机械效率 单位 你想知道吗 你想知道吗 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位 友情提示 阅读课本 108 页倒数第二段 试一试 试一试 6 某起重机的机械效率是 60 它表示什么意思 7 起重机把质量为 0 6t 的重物匀速提升了 3m 而它的电动机所做的功是 3 4 104J 起重机的机械效率 是多少 解题关键 电动机所做的功是什么功 哪一部分功是有用功 三 探究斜面的机械效率 讨论猜想 讨论猜想 1 光滑程度相同的斜面的倾斜程度发生变化时 斜面的省力程度以及斜面的机械效率将如何变化 2 斜面的省力程度和机械效率之间有什么什么关系吗 自主探究 自主探究 选择桌上实验器材 小组合作交流 设计实验方案 进行实验验证猜想 器材 长木板 铁架台 带铁棒 方木块 刻度尺 弹簧测力计 友情提示 1 匀速拉动 2 拉力要与斜面平行 3 读数要仔细准确 展示交流 展示交流 1 光滑程度相同的斜面 倾斜程度越小 机械效率 拉力 也就是越 2 斜面越省力 机械效率 四 提高机械效率 谈谈你的看法 谈谈你的看法 1 联系实际说说提高机械效率的有效办法有哪些 1 采用减小 是提高机械效率的有效办法 如 2 在力所能及的情况下 尽量增大 也可以提高机械效率 如 盘点收获 盘点收获 通过今天的学习 你有那些收获 请完成本节课知识梳理 9 4 机械效率机械效率 导学案导学案 学习目标 学习目标 一 知识与技能 l 了解什么是有用功 额外功 总功 l 理解机械效率的概念 会利用公式 W 有用 W 总进行有关计算 知道机械效率小于 1 l 知道提高机械效率的意义和主要方法 温故知新 温故知新 1 功的两个必要因素 功的计算公式 2 功的原理 使用任何机械都不 即 W 不用机械 W 用机械 3 光滑程度相同的斜面 越光滑越 4 你知道生活中的 率 一词吗 含有 率 的词有哪些 这些词中 率 的含义是什么 求知之旅 求知之旅 一 有用功 额外功 总功 看谁办法多 看谁办法多 我们学校的学生宿舍楼正在建设中 现在需要把 100N 重的沙子运到 6m 高的楼上 想想看 有哪些办法可 以把沙子运上去 1 探究分析 探究分析 选取三种可行性方案 如 教材 107 页 想想议议 图片 小组讨论交流 探究分析三种情况下人做功的 共同点和不同之处是什么 方法一方法二方法三 对沙子做的功 对沙子做的功 对沙子做的功 对桶做的功 对桶做的功 对口袋做的功 克服体重做的功 对滑轮做的功 对滑轮做的功 2 用不同的方法 做的功是不同的 但 做的功是相同的 区分理解 区分理解 各种方法中 哪些功是对人们有用的 哪些功是人们不需要但又不得不做的 给它们起个名字吧 3 三种情况下人所做 的功不相同的原因 是什么 三种功之间的关系是 你理解有用功 额外功和总功了 吗 小试牛刀 小试牛刀 4 用水桶从井中提水时 所做的有用功是