八年级物理下册12.3机械效率教案人教版

1、12.3机械效率【教学目标】1、通过探究动滑轮，知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系。2、理解机械效率的概念。知道机械效率的计算公式，会计算简单机械的机械效率。3、知道机械效率的物理意义，知道机械效率不可能是100% 。4、能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。5、知道提高机械效率的实际意义和方法。【教学重点】理解机械效率的概念。知道机械效率的计算公式，会计算简单机械的机械效率。【教学难点】测定动滑轮的机械效率。知道提高机械效率的方法。【实验器材】多媒体材料、 （动滑轮、钩码、直尺、弹簧测力计30 套）【教学方法】实验、探究、讨论、归纳【教学过程】教师活动教学内容学生活动教学媒体引入小明

2、利用动滑轮把木料拉上楼房， 手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？投影、讲解再探动滑轮：实验用手通过弹簧秤拉动一个动滑轮，沿竖直方向匀速f缓慢拉动重为g 的钩码。1. 分别测出手对绳子的拉力 f、手移动的距离 s、钩码的重g、和钩码上升的高度gh；2. 改变钩码的数量，重复上述测量；3. 设计表格，将实验数据填入表中。实验表格次 数f/ns/mg/nh/m12分组实验w1jw 2 /j提问讨论、分析、计算、多媒体手拉绳做的功与动滑轮对钩码做的回答功相 等吗？如不等， 哪个大？为什么出现这个现象第 1 页共 5 页 解有用功：（ w有）机械 物体所做的功。多媒 体小 外功：（ w 额 ）利 用

3、机械 ，人 不希望做的功。 功：（ w 总 ） 力 机械做的功。并且： w 总=w 额 + w 有机械效率：（ ）有用功跟 功的比 。公式： = ： 100% 并且无 位 高低的物理意 提 动滑 轮 的 机 械 效率 与 哪 些 因 素有 讨 论 提 高 机 械 效关？如何提高机械效率？率方法思路： 、回答1.减少机械之 的各种摩擦。2.增加提起物体的重力。3.减 滑 的重力。 堂小 讨 论 本 课 主 要 内投影容布置作 本 p40www 1、2例 1：用如 所示的滑 提起重 100n 的物体，提高了 3m，拉力 f 是 60n ，那么 滑 做有用功是多少？ 功是多少？机械效率是多少？ 外功

4、是多少？分析与解答 使用滑 的目的是提升物体，所以滑 将重 100n 的物体提高了3m 所做功的功 有用功。作用在 子自由端拉力做的功 功。已知拉力大小 60n，自由端移 的距离s=2h=2 3m=6m ， w有用gh100n3m300j ，w总fs60 n 3m 2w有用100%300j100% 83.3%。由360 j ，360jw总w总w有用w额外 可得： w额外 w总 w有用360 j300j60j。例 2：如 所示，物体g=30n ，在水平向右拉力 f 的作用下，以10cm/s 的速度在水平面上作匀速运 。已知拉力f=6n ，滑 在使用 机械效率 80%， 物体受到水平地面的摩擦力大

5、小及 5s 内拉力 f 所做功的大小各 多少？分析与解答 从 意分析， 克服地面摩擦力所做 的功 有用功， 与物体的重力无关，即w有用fs ； 自由端拉力f 所做的功 功，因 滑 上有三段 子，第 2 页共 5 页故 w总f 3sw有用fsf，得 f 3 f3 0.8 6n 14.4 n ，。由w总3fs3fw总f 3sf 3vt 6n3 0.1m / s5s 9j 。例 3：当打水的水桶不小心落入井里后，要设法将水桶打捞出水井，在打捞起水桶的同时，水桶中剩余的水也被提起。在这过程中，下列说法正确的是（）a 、水被提高过程所做的功为有用功b、水桶和桶内的水被提高过程所做的功为有用功c、水桶被提

6、高过程所做的功为有用功d 、以上三种说法都不正确分析与解答 本题所述情景是水桶落到井内，需将水桶捞出来的过程，并不是通常讲的打水。因此将水桶提高所做的功为有用功，而捞起水桶的同时，也将水桶内的水向上提起，这不是目的，因此是额外功，水桶及水桶内剩余水在同时被提高过程中所做的功是人实际做的功，即总功。所以， 应选 c。例 4：完全相同的滑轮，用细绳组装成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计摩擦，比较两个滑轮组工作时的省力情况和机械效率正确的是（）a 、甲较省力，甲的机械效率高b、乙较省力，乙的机械效率高c、甲较省力，甲、乙机械效率一样高d 、甲较省力、乙的机械效率高分析与解答 两个滑轮组的省力情况，通

7、过观察滑轮组中的动滑轮由n 段绳子提着， 很容易作出判断。 它们机械效率的高低，通过以下也可以比较出。如图所示，甲中的动滑轮由三段绳子提着，乙中的滑轮由两段绳子提着，所以甲滑轮更省力。设：每个钩码重为 g，每个滑轮重为g滑轮 ，钩码被提高的高度为h，绳子的自由端移动的距离分别为 s1 和 s2 。拉力 f11 gg滑轮，拉力 f21 2gg滑轮。32w甲有用ghghg甲滑轮组： 甲f1 s1 f13h。w甲总g g滑轮w乙有用2gh2ghgg g滑轮1乙 滑 轮 组 ： 乙f2 s22f22h1。gg滑轮 ，w乙总2g2 g滑轮甲 乙 。本题选 d 。例 5 ：下表是某学生做“ 测定滑轮组机械

8、效率”实验时的记录数据。第 3 页共 5 页实验钩码重钩码上升高绳自由端绳 自由端移滑轮组的组机械效率次数g/n度 h/m拉力 f/n动距离 s/m成情况120.110.30.6320.110.443.50.051.40.2从表格中 已填数据回答以下问题（每个滑轮重相等）：滑轮组都是按最简单的情况组装，在表格中填出其滑轮组组装情况（写明滑轮组由几动，几定组成） 。填写各次实验时的机械效率于表格中。比较第1、2 两次与第 3、4 两次的实验情况， 你能得 出的结论是 _ 。比较第1、3 两次与第2、4 两次实验情况，你能得出的结论是_ _ 。分析与解答拉力与重力的关系不能判定

9、动滑轮上的绳子股数，要从移动距离上去判断。在确定动滑轮上拉绳段数后，再确定动滑轮个数及与之相配的定滑轮个数。机械效率的计算依据：w有用gh 关系。在分析数据时应注意各次实验中什么条件相同，什么条w总fs件不同，会有什么结论。从第 1、2 次移动距离得 s=3h，即动滑轮上有三段绳子， 因此其最简单的组装应为 “一动，一定”；从第 3、4 次得 s=4h，即动滑轮上有 4 段绳子，因此其最简单的滑轮组应为“二动，一定”。 1g1h1 100%2 n0.1m100%66.7% ，f1 s11n0.3m2g2 h2100%3.5n0.2m100%77.8% ，f2 s21.5n 0.6m3g3 h3100%2n0.1m 100%50.0% ，f3 s31n 0.4m第 4 页共 5 页4g4 h4 100%3.5 n0.05m 100% 62.5% 。f4 s41.4n0.