【物理】机械效率导学案 2023-2024学年人教版八年级下册 物理

12.3机械效率导学案班级：姓名：.【学习目标】1．知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系。2．能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功。3．理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因。4．会利用公式η＝W有/W总进行有关计算。5．会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法。【学习过程】【课前准备】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。【探究活动】（一）有用功、额外功、总功以动滑轮为例，比较手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功。（课下演示）1．设计实验方案：（1）如图，将滑轮安装好，用手通过一只弹簧测力计沿竖直方向匀速缓缓拉动重为G的钩码；（2）分别测出拉力F，绳子自由端通过的距离s，和钩码上升的距离h；（3）改变钩码的数量，重复上述测量；（4）将数据填入表中。设计实验数据表格：得出结论：手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功是_______（等或不等）的。2．实验注意点：（1）测拉力时，应______拉动弹簧秤。（2）绳自由端的拉力方向____________为宜，若方向向下，操作、读数均不方便。结论：有用功指_______________________________________________。额外功指________________________________________________。总功是____________________________________________。（二）机械效率物理学中，___________跟______________的比值叫机械效率。即ŋ=__________思考：（1）机械效率有单位吗？（2）机械效率会大于或等于1吗？为什么？（3）用什么来表示机械效率？（三）实验：测量滑轮组的机械效率思考：动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高它的机械效率？实验中需要什么测量工具，要测量那些物理量？__________________________________________________实验原理__________________________________________________测量时还应注意：______________________________阅读教材，设计实验方案，并进行实验，设计实验数据记录表格。总结：影响滑轮组机械效率的因素：【课堂小结】1．有用功（W有）：W有＝Gh－－提升物体；W有＝fs物－－水平移动2．额外功（W额）：W额＝G动h－－提升物体，且不计摩擦与绳重；W额＝fL－－斜面3．总功（W总）：有用功与额外功的总和（运用机械时动力F所做的功）。W总＝Fs－－滑轮组F=(G+G动)/n，s=nh；W总＝FL－－斜面三者关系：W总＝W有＋W额4．机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率5．计算公式：_________________________【精炼】1.下列关于机械效率的说法中，正确的是（）A．越省力的机械，其机械效率越高B．做的有用功越多，机械效率越高C．做的总功越少，机械效率越高D．额外功在总功中占的比例越小，机械效率越高2．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A．功率大的机械，做功一定多B．做功快的机械，功率一定大C．效率高的机械，功率一定大D．做功多的机械，效率一定高3.如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子和滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（）A．使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力B．使用D滑轮组最省力C．其中机械效率最高的是使用C滑轮组D．其中机械效率最高的是使用B滑轮4.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）A．45N、50% B．45N、75% C．60N、50% D．60N、80%5.如图所示，斜面长s=4m，高h=2m，用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，则（）A．斜面的机械效率是75%B．物体所受的额外功为20JC．物体所受的摩擦力等于拉力D．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关6.（多选）如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组（大滑轮的重力G大为小滑轮重力G小的2倍），在相同时间内把两个相同重物G匀速提升相同高度，两滑轮组的绳端拉力分别为F1、F2，绳重及摩擦忽略不计。下列说法正确的是（）A．绳端拉力F1和F2做的功相等B．若物体重力G=4G小，则绳端拉力F1>F2C．甲、乙滑轮组提升物体所做的额外功之比为3：2D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组的机械效率高7.（多选）如图所示，利用滑轮组将重力为40N的物体，在10s内匀速竖直提升2m，拉力F为30N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A．物体移动的速度为0.2m/sB．所做的有用功为60JC．拉力F的功率为12WD．若提升物体的重力为80N，则此滑轮组的机械效率为80%8.如图所示，用动滑轮把重为40N的物体匀速上提，弹簧测力计示数为24N，不计摩擦和绳重，该动滑轮的机械效率约为。扫地的扫帚属于（选填“省”、“费”）力杠杆。9.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小红用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如下表：（1）这个实验使用的测量工具是________和弹簧测力计．（2）在实验操作中应竖直向上________拉动弹簧测力计．（3）在表中的空格处填上第三次实验的机械效率．（4）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越_______．10．瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如右上图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼。若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N求：（1）请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线