滑轮组机械效率 教案

1、大观校区九年级物理演示班滑轮组机械效率的计算。专题复习教案桐城大观初级中学胡海燕2018.4.12【中考要求】理解机械效率的一般含义，并能根据公式=W计算出有/无合计100%。其中，滑轮组机械效率的计算是简单机械、功、机械效率等物理知识的综合应用。这些问题涉及许多概念，如有用的工作，额外的工作，总的工作，权力，等等。它是初中力学的重点和难点，也是中考的热点。教学目标(一)、知识和技能1.了解有用工作、额外工作和总工作的概念。2.理解机械效率的一般含义，并根据公式计算滑轮组的机械效率。(2)、过程和方法根据生活实例理解物理知识，用物理知识解决实际问题。(3)、情感态度和价值观培养学生将科学技术应

2、用于日常生活的勇气。关键了解滑轮组的机械效率可以计算出滑轮组的机械效率。难点有用的工作、总工作和附加工作。了解滑轮组的机械效率可以计算出滑轮组的机械效率。教学过程一、知识分类：(微型视频显示)1、有用工作、额外工作、总工作有用的功：直接在物体上完成的功(从滑轮直接作用在物体上的力开始)为了实现目标而必须完成的工作。W has=g h(或fs)总功：即有用功和额外功的总和，即w total=W有W个量滑轮上的动力做功(动力通常从人手开始)w=fs额外工作：人们不需要但必须做的工作。W=w总计-w是2.机械效率：(1)定义：有用功与总功之比，用符号表示(2)公式：=W有/W合计100%(3)注：机

3、械效率通常用百分比表示，没有单位。因为机器总是做一些额外的工作，有用的工作总是少于总的工作，所以机械效率总是小于1。(4)含义：机械效率是衡量机械工作性能的物理量。二、典型案例分析(课件展示题目、板书解题过程)1.当图中所示的滑轮组提升一个重力为180牛顿的物体时，动滑轮的重量为10牛顿。小明以恒定的速度向下拉动绳索，以恒定的速度提升物体2米，然后用10秒(1)如果不考虑摩擦力和绳索重量，在这个过程中有什么有用的工作？额外的工作是什么？滑轮组的机械效率是多少？(2)如果作用在绳端的实际拉力为100牛顿，此时滑轮组的机械效率是多少？2.如图所示，力f=50 n用于水平拉动重力为80 N的物体通过

4、滑轮组，使其以均匀的速度向左移动。在这个过程中，拉力f在40 J时确实起作用，并且已知物体在水平地面上的摩擦力为60 N，因此计算滑轮组的机械效率。(忽略绳索和移动滑轮的重力)第三，课堂推广类型1:用滑轮组匀速垂直提升物体(黑板书写公式)(1)当摩擦力和绳索重量被忽略并且只考虑移动滑轮的自重时经过可以看出，影响滑轮组机械效率的因素有：1.被举起物体的重力g2.动滑轮重20克(2)当同时考虑动滑轮的自重、摩擦力和绳索重量时，此时，由于物体沿垂直方向匀速提升，滑轮组所做的有用功为w=Gh，总功为w=fs或w=W w。=W有W总=W有W有w 100%=11 W有w 100%或=W，W总计=GhFs=

5、GhFnh=GnF100%影响滑轮组机械效率的因素；1.要提升的物体的重量2、动滑轮的重量3.绳索重量和绳索与滑轮之间的摩擦力类型2:用滑轮组匀速水平拉动物体(黑板书写公式)当滑轮组用于水平拉动物体时，拉力f与物体的重力g没有直接关系，有用功wGh，即物体克服物体与物体之间摩擦力f的功(2)如果物体的重力变成150牛顿，绳子的张力是多少？此时的机械效率是多少？2.在图中所示的滑轮组中，可移动的滑轮重1N，萧蔷使用6N的拉力F通过滑轮组以恒定的速度拉动和提升10N的物体。物体在垂直方向上升0.4米。在这个过程中有哪些额外的工作和机械效率？3.如图所示，重量为500牛顿的物体与地面之间的摩擦力为1

6、50牛顿。为了使物体以均匀的速度移动，必须对绳索末端施加60牛顿的水平拉力。滑轮组的机械效率是多少？五、交流分析(学生交流，展示学生成果)课堂小结首先，滑轮组用于以均匀的速度垂直提升物体(1)忽略摩擦力和绳索重量，只考虑动滑轮的自重(2)同时应考虑动滑轮的自重、摩擦力和绳索重量。=总重量/总重量=总重量/(总重量)100%或=W有/W总计=Gh/Fs=Gh/Fnh=Gg/nF100 %第二，滑轮组用于匀速水平拉动物体。=W具有W总量=Fs物质Fs绳索=Fns物质Fns物质=fnF100%分配完成教程中的“课后练习”黑板书写设计滑轮组机械效率的计算。一、知识分类二、典型实例分析(1)举升物体时，

7、=G，h=180N2m=360J因为提升物体时不考虑摩擦力和绳索重量，所以只在可移动滑轮上做额外的工作。那么w=G h=10N2m=20J滑轮组的机械效率为=W，w=W，w=360J360J 20J100%=94.7%(2)由于实际起吊，需要克服动滑轮的重力和绳索的重量以及摩擦力来做额外的工作此时，绳端上的动力拉力F=100N，绳端移动的距离S=2h=22m=4m。那么w总计=FS=100N4m=400J此时，滑轮组的机械效率为=W，w=360 j400j，100%=90%2.解决方案：滑轮组的机械效率为=W，W=fS，fS绳=fS，F2S，F2F=60N250 N100%=60%第三，用滑轮组匀速垂直提升物体(1)、忽略摩擦力和绳索重量，只考虑动滑轮的自重(2)、同时考虑动滑轮重量、摩擦力和绳索重量=总重量