沪教版(上海)物理八年级第二学期44功原理学案设计

沪教版(上海)物理八年级第二学期4.4功原理教学设计设计(无)沪教版(上海)物理八年级第二学期4.4功原理教学设计设计(无)/沪教版(上海)物理八年级第二学期4.4功原理教学设计设计(无)功的原理【学习目标】1．理解功的原理。2．理解机械效率。3．经过对使用机械省力不省功的学习和议论，认识事物的两面性。【学习重难点】要点：功的原理。难点：功的原理和机械效率的矛盾一致。【学习过程】一、功的原理1．什么是做功2．做功的两个必需要素是________________、________________。二、什么是合用功、额外功、总功合用功（W合用）合用功：人们必然要做的这部分功叫做合用功。(如：要想提水上楼，水重乘以提高升度就是合用功)。合用功是人们为了达到目的，不论采纳那种方法都必然做的功，在使用机械做功时，合用功等于机械对物体所做的功或许说等于不用机械而直接用手所做的功。额外功（W额外）不需要但又不得不做的功总功（W总）就是为了达到目的一共做的功使用了机械今后，即动力所做的功。注意：①竖直方向提高物体时W有=G物×h；水平方向上，用机械战胜物体与其余水平接触面间的摩擦力时

W有=f

摩擦×s②剖析额外功时，应从“机械自己的受力状况”下手，凡是为了战胜机械自己的摩擦力而做的功，或战胜机械自己重力而做的功就是额外功。数值上

W额=G机×h；或

W

额=f

摩擦×s，或者是两者之和。③剖析总功时，

W总=W

有+W

额，或等于作用在机械上动力做功，即

W总=F×s。④如用滑轮组提起货物的过程：合用功就是不用滑轮组，直接提起物体所做的功即Gh额外功就是战胜绳与滑轮之间的摩擦以及滑轮重而做的功用滑轮组拉绳索的自由端，所做的功Fs就是总功。三、什么是机械效率η：使用机械做功时，合用功在总功中据有的比率越大越好。1．机械效率：合用功与总功的比值（或合用功占总功的百分比），即η=(W有/W总)×100%2．机械效率是两个功的比值，因此它是只有大小、没有单位的纯数3．机械效率一般用百分比表示，由于合用功总小于总功，即W合用＜W总，根根源因是由于摩擦和滑轮的重不可以防范，因此做了额外功。（任何实质机械都有摩擦，故都要做额外功）因此机械效率的数值总小于1，平时用百分数表示。．η=W有/（W有+W额）×100%=（W总-W额）/W总×100%4．额外功在总功中占的比率越小，则合用功占的比率就越大，机械效率越高。B．当W额不变，增大W有，机械效率也要增大。C．机械效率的大小是由W总和W合用两个要素共同决定的，与能否省力、做功多少、功率高低均没关。D．机械效率是标记机械做功性能利害的物理量，机械效率越高，做的合用功占总功的比例就越大，这个机械的性能就越好。4．提高机械效率的方法：（1）增添物重(G物)（2）减少机械自己重力(如G轮)（3）加润滑油减小摩擦四、滑轮组的机械效率η=G物/（G物+G动）η=G物/（nF）；F=1/n(G物+G轮)变化：当物体是在水平面被动时：G物=f当物体浸在水中时：G物=G物–F浮五、丈量滑轮组的机械效率：1．实验原理：η＝＝2．需要丈量的物理量：钩码重G、钩码上涨的高度h、加在绳端的拉力F、绳索尾端挪动的距离s3．丈量工具：弹簧测力计、刻度尺。4．注意事项：丈量时弹簧测力计匀速竖直上拉5．实验表格钩码重

钩码上涨的高

弹簧测力计

弹簧测力计挪动的序号

G/N

度

h/cm

的示数

F/N

距离

S/cm1236．实验结论：由η＝＝计算得出7．如何提高滑轮组的机械效率【达标检测】1．小张和小王同学分别用以以以下图滑轮相同但绳索绕法不一样样的两个滑轮组提高相同的重物。小张同学以为自己设计的装置(如图甲)更省力；小王同学以为自己设计的装置(如图乙)机械效率更高。若不计摩擦，你以为甲、乙两个装置中_________更省力，而机械效率的关系是____________。2．以以以下图，在50N的水平拉力F作用下，重800Ｎ的物体沿水平川面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ。则滑轮组的机械效率为_____若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为________J3．一台功率为40kw的抽水机，机械效率为60％，假如要把河水抽到5m高的地方，则每小时抽水机做的总功是_________J，此中合用功是_______J，所抽水的质量是________kg(g10N／kg4．关于机械效率的说法中正确的选项是（）Ａ．越省力的机械，效率越高；Ｂ．做合用功越多的机械，效率越高；Ｃ．做相同的功，额外功的值越小，效率越高；Ｄ．做功越快的机械，效率越高。5．同学们在研究"影响滑轮组机械效率高低的要素"时提出了以下假设（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关（2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提高升度有关（3）滑轮组机械效率高低可能与承重绳索段数有关此后一位同学设计了以以以下图的两个滑轮组，进行比较实验来考据提出的假设，则该实验考据的假设是（）A．（1）

B．（2）

C．（3）

D．（4）6．一个工人用以以以下图的滑轮组提起

2000N的货物，所用的拉力是

800N，绳子自由端被拉下

4m，下边说法正确的选项是（

）A．总功是

3200J，效率是

40％

B．合用功是

8000J，效率是

40％C．合用功是

3200J，效率是

62.5％

D．总功是

3200J，效率是

62.5％7．工人用以以以下图的滑轮组提高重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提高2m。已知工人向下的拉力为

480N，则下边说法中错误的选项是

(

)A．绳索自由端被拉下

6m

B．工人所做的合用功是

1960J，总功是

2880JC．工人做功的功率是

288W

D．滑轮组的机械效率为

51%8．已知甲机器的机械效率是

65％，乙机器的机械效率是

80％，那么以下说法中正确的是

(

)A．甲机器必然比乙机器省力B．甲机器必然比乙机器省距离C．甲机器做的合用功必然比乙机器多D．以上说法都不对9．以以以下图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（）A．W=W，η=ηB．W=W，η<η12121212C．W<W，η>ηD．W>W，η<η12121212（第9题）（第10题）10．以以以下图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，(若不计绳重与摩擦)，则W1_______W2，η1________η2(填“大于”、“小于”或“等于”)。11．某学生在做“测定滑轮组机械效率”实验时，记录状况以下表格：（1）在表格内填入机械效率的计算式及计算结果。（2）在图2中画出实验时细线的环绕方式。（3）若改用二个动滑轮二个定滑轮来提高本来的重物，则弹簧秤上示数将（填变大、变小、不变，下同）；此时滑轮组机械效率将，其原由。（4）本实验中若没有刻度尺测高度及绳自由端挪动距离，则滑轮组机械效率应按η=_________来计算。12．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图12所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据以下表：实验次数物重G/N物体上涨的高度h/cm测力计的示数F/N测力计挪动的距离s/cm1632．592652．5173682．524（1）剖析表中数据，回答以下问题：①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是；②第3次实验中滑轮组的机械效率是；③滑轮组的机械效率与没关。（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图13所示。图12图13①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变；②当这两位同学使用各自的滑轮组提高相同的重物时，若忽视绳重及摩擦，它们的机械效率（选填“相同”或“不一样样”），原由是：。13．张明同学用以以以下图的滑轮组做"测滑轮组的机械效率"的实验时，拉线的绕法以以以下图。每个钩码重均为0.5N，将钩码匀速向上提高20cm，弹簧测力计挪动的距离为60cm，弹簧测力计的示数为1N，问：（1）在实验过程中，对钩码做的合用功是多少？（2）滑轮组的机械效率是多少？（3）为何总功老是大于合用功？14．一辆汽车不当心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，以以以下图，若车重为8×104N，汽车遇到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组机械效率为80%，问：（1）该司机最少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车行进的速度为0.2m/s，则司机做功的功率是多少？15．利用图所示装置，把质量为3kg、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下4m处拉出水面后，再提高了10m，共用时间10s。动滑轮重为10N(不计绳索与滑轮间的摩擦，设石块的两个上涨过程都为匀速，g取10N/kg)。求：（1）在整个过程中拉力F的功率(可近似以为石块走开水眼前浮力大小不变)。（2）石块走开水眼前与走开水面后，这个装置的机械效率分别是多少？16．某学生体重500N，站在地面上用“一个动滑轮一个定滑轮”的滑轮组来提高重物，已知每个滑轮重40N，当他提高起600N重物时，（1）滑轮组的机械效率多大？（2）他在提高重物高升1m的过程中，人做功多大？（3）在提高过程中人对地面的压力多大？（4）对人来讲，用滑轮组提高重物的过程中，机械效率最大能达到多少？（不计