初二物理（师大版）-探究-使用机械是否省功-3学案

《探究-使用机械是否省功》学习任务单【学习目标】知道使用任何机械都不省功能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的能利用机械效率的公式进行简单的计算【课前预习任务】寻找生活中常见的省距离但费力的机械，并思考使用这些机械时省、费功上的情况寻找生活中常见的省力但费距离的机械，并思考使用这些机械时省、费功上的情况结合用水桶提水与打捞掉到井里的水桶的实例，初步了解有用功、额外功、总功的概念【课上学习任务】一、使用机械的历程人们使用机械时，有的机械可以省距离，但是费了，例如；有的机械可以省力，但是费了，例如。思考1、直接匀速竖直向上提升100N的重物10m，人的拉力需要做的功为W1；用一个重为5N的动滑轮匀速竖直向上提升100N的重物10m，，人的拉力需要做的功为W2，比较W2与W1的大小关系。你的猜想是。二、使用任何机械都不能省，这被称作“功的原理”。1、在探究使用杠杆是否省功的实验中，首先是用已经的弹簧测力计提升物体，记录移动过程中弹簧测力计的示数为和物体上升的高度为，此过程中拉力做的功W1=；接着是把物体挂在杠杆上1/3处的位置，在杠杆的末端用已经的弹簧测力计提升物体上升的高度为，记录移动过程中弹簧测力计的示数为和弹簧测力计上升的距离为，此过程中拉力做的功W2=；根据实验数据得出：W2W1。思考2、使用杠杆不省功的原因有哪些？；；。2、设计使用一个滑轮提升物体的方案，并通过实验数据讨论省费的情况：设计方案图省费力的情况省费距离的情况省费功的情况思考3、使用滑轮不省功的原因有哪些？；；。三、几个基本概念：1、使用机械时，为了完成目的必须做的功叫做，用符号表示；2、为了完成目的不需要但又不得不做的功叫做，用符号表示；3、叫做总功，用符号表示。思考4、用水桶从井中提水，对哪个物体做的功是有用功？对哪个物体做的功是额外功？。思考5、打捞掉到井里的水桶，捞上来的桶里带了一些水，这是对哪个物体做的功是有用功？对哪个物体做的功是额外功？。四、衡量机械性能的指标1、实际机械的机械效率都比1，把与的比值称为机械效率，用符号表示。2、列表对比机械效率与功率的区别：表示符号物理意义定义公式单位功率机械效率思考6、既然使用任何机械都不省功，都不可避免地要做额外功，那么怎样衡量使用机械的性价比呢？。【课后作业】l．关于机械效率,下列说法中正确的是（）A．做功越多的机械，它的机械效率越高B．实际生产中，使用机械比不使用机械做功的机械效率高C．使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦等因素，它机械的效率是百分之百D．有用功与总功的比值越大，机械效率越小。2．下列是某机器的机械效率的大小，其中正确的可能是（）A．0.07%B．82%C．100%D．120%3．某人用手直接将一物体匀速竖直举高3m和用机械效率为80％的斜面将它匀速提升3m，比较这两种情况下做功的多少，下列说法正确的是（）A．用斜面使物体上升做的功多B．用手竖直举高物体做的功多C．两种情况做的功一样多D．题目中缺少拉力的条件，所以无法比较4．使用机械效率高的机械，一定比使用机械效率低的机械（）A．省距离B．省时间C．省力D．省功5．使用滑轮组提起20N的重物，使它上升0.4m。则：（1）作用在绳子自由端的拉力为8N，拉力的作用点上升了1.2m，绳子自由端的拉力所做的功为____J，这个功叫____功。（2）滑轮克服物体重力所做的功为____J，这个功叫____功。（3）用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是____J，这个功叫___功.（4）这个滑轮组的机械效率是_____。图1A图1AF在竖直向下的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A匀速竖直上升了1m，绳自由端匀速竖直向下移动了2m，在这个过程中，拉力F为500N。求：=1\*GB3①滑轮组所做有用功W有用、总功W总、额外功W额外；=2\*GB3②滑轮组的机械效率η。【课后作业参考答案】1、解析：C机械效率是有用功占总功的比值，所以衡量这种有效程度的物理量有两个，一个是有用功，一个是总功，而后通过比值来进行比较，A选项中提到的功不明确，所以A选项错；根据功的原理，使用任何机械都不省功，B选项错；在不考虑机械本身重力及所引起的摩擦等因素，就是使用机械的理想情况，这时它机械的效率是百分之百，所以选项C对；有用功与总功的比值越大，机械效率越大，所以选项D错误。2、解析：B使用任何机械都不省功，任何机械的机械效率都小于1，所以答案为B。3、解析：A使用任何机械都不省功，用手直接将一物体匀速竖直举高3m所做的功是有用功，而使用斜面后做的功是总功，总功一定比有用功大，所以答案为A。4、解析：D人们使用机械时，有的机械可以省距离，但是费力，有的机械可以省力，但是费距离，但共同的特点是使用任何机械都不省功，任何机械的机械效率都小于1，答案为D。5、解析：（1）9.6，总（2）8，有用（3）1.6，额外（4）83%（1）作用在绳子自由端的拉力为8N，拉力的作用点上升了1.2m，绳子自由端的拉力所做的功是总功，用W总=Fs=8N×1.2m=9.6J。（2）使用滑轮组提起20N的重物，使它上升0.4m，滑轮克服物体重力所做的功是有用功。W有=Th=Gh=20N×0.4m=8J。（3）根据公式W额外=W总-W有=9.6J-8J=1.6J。（4）根据机械效率公式可以求出机械效率为83%。6、解析：（1）W有用=900J，W总=1000J，W额外=100J（2）90%（1）使用滑轮组提起900N的建筑材