九年级物理上册《11.5 机械效率》教案 苏科版

1、11.5 机械效率教案【目标】（1）通过“再探动滑轮”，知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系。（2）知道机械效率的概念、公式，会计算某种简单机械的机械效率。（3）认识机械效率的物理意义，知道机械效率总小于1。（4）能设计实验，测定某种简单机械的机械效率，知道提高机械效率的主要方法。【重点】（1）知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系，会计算某种简单机械的机械效率。（2）会测量滑轮组机械效率，知道提高滑轮组机械效率的方法。【难点】正确判断有用功、总功，理解机械效率的物理意义。三、教学过程：【要点1】 再探动滑轮猜想在使用动滑轮提升重物的过程中，若不计滑轮重、绳重及摩擦，人对绳子做的功 （等

2、于/大于/小于）动滑轮对重物做的功；设想一下：如果动滑轮很重，绳与滑轮间的摩擦较大，则动力对绳子做的功应 （等于/大于/小于）动滑轮提升重物所做的功。活动再探动滑轮实验次数物重G/N拉力F/N物体上升的高度h/m手移动的距离s/m手拉绳做的功Fs/J动滑轮拉物体做的功Gh/J123讨论（1）手拉绳做的功与动滑轮拉物体做的功相等吗？哪一个做的功多一些？（2）你认为产生这一现象的原因是什么？1有用功W有用：用滑轮组提升重物时：W有用 2额外功W额外：3总功W总： 用滑轮组提升重物时：W总 4总功、有用功、额外功之间的关系： 总结辨析（1）用水桶从井中提水时，所做的功中哪些是有用功？哪些是额外功？

3、（2）桶掉到井里，捞桶时桶里带了些水，所做的功中哪些是有用功？哪些是额外功？ 【要点2】 什么是机械效率1 叫做机械效率。2公式：总结3因为 W有用 W总，所以 14某机械的机械效率为60%，表示 应用计算用图示三种方法将砂子运上三楼时所做的有用功、额外功、总功和机械效率。（1）人直接提着砂桶上楼，需要做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J机械效率是 。（2）用动滑轮把砂桶提上楼，需要做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J，机械效率是 。（3）若将砂桶改用口袋，需要做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J，机械效率是 。 定义式：P=W/t【复习与思考】 如图，动滑轮重20N，物体重

4、80N，不计绳重和摩擦：（1）请你在图中画出一种绕绳方法。（2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。【要点3】 探究影响滑轮组机械效率的因素原理 方案需要测量的物理量有： 、 、 、 。器材铁架台、滑轮组、钩码、 、 。注意实验时应 、 拉动弹簧测力计。讨论测量时，若突然用力拉动，则测得的机械效率将 ；若在弹簧测力计静止时读数，则测得的机械效率将 ；若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将 。分析（1）同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功 ，额外功 ，总功 ，机械效率 ；（2）提升同一重物至同样高度，动滑轮越重，

5、或使用的动滑轮越多，做的有用功 ，额外功 ，总功 ，机械效率 。1提高滑轮组机械效率的方法：（1） 提升物体的重力；（2） 动滑轮自身的重力；（3） 绳重及绳与滑轮之间的摩擦。2滑轮组的机械效率与提升的速度 ，与提升的高度 ，与滑轮组绕绳方式 。总结质疑如果没有刻度尺，如何测出滑轮组的机械效率？ 【复习与思考】 小明在“测滑轮组机械效率”实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5173682.524（1）分析表中数据，回答以下问题： 表中有一个数据的记录是错误的，错误的

6、数据是 ；第3次实验中滑轮组的机械效率是 ；滑轮组的机械效率与 无关。（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。 小红多使用一个滑轮，目的是为了改变 ； 当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 （选填“相同”或“不相同”），理由是： 。【要点4】 机械效率的综合计算类型一用滑轮组提升重物时机械效率的计算1. 提升重物的目的是克服重力做功，则W有用=G物h人的拉力为动力，则W总=Fs2. 相关知识点链接：（1）不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦时：F=(G物+G动)/n W额外=W总W有用= G动h（2）不计滑轮重、绳重和绳与滑轮之间的摩

7、擦时：F=G物/n W额外=W总W有用（3）绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系：s=nh绳子自由端移动的速度v与物体移动的速度v物的关系：v=nv物例题如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N，（不汁绳重及摩擦）（1）对重物做的有用功是多少？（2）人拉绳子做功的功率是多少？（3）如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是多少？滑轮组的机械效率是多少？类型二斜面问题机械效率的计算,不计物体与斜面之间的摩擦时：FL=G物h考虑物体与斜面之间的摩擦时：W额外=W总W有用=fL例题现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想

8、把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求：（1）该斜面的机械效率是多少?（2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大?类型三杠杆问题机械效率的计算 1. 不考虑杠杆本身的重力时：FL1=FL2考虑杠杆本身的重力时：W额外=W总W有用2. 动力下降的距离s与物体上升的高度h的关系：s=nh，动力下降的速度v与物体上升的速度v物的关系：v=nv物，其中：n=L1/L2（L1为动力臂，L2为阻力臂）例题用一个杠杆来提升重物，已知动力臂是阻力臂的3倍，物重为600牛，手向下压杠杆的动力是210牛，物体被提升了20cm，求：（1）手压杠杆下降的高度；（2）杠杆的机械效率；（3）人做了多少额外功？类型四机器问题机械效率的计算应用机器将物体提高的目的是克服重力做功，则W有用=G物h项 目数值整机质量（kg）5000标准斗容（m3）0.5A最大挖掘深度（m）3B最大卸料高度（m）5电动机的动力，则W总=Pt电动机所做的额外功为W额外=W总W有用例题某型号挖掘机的实物图和作业范围图以及部分相关数据表，如图所示。挖掘机在4s