浙教版九年级科学上册复习学案3.4简单机械-《机械效率》(二)

机械效率 第 2 课时 机械效率的测量 1．会测滑轮组的机械效率 2．会探究影响滑轮组的机械效率的因素 测定滑轮组的机械效率 ●自主预习： 完成下列填空： 1．测量滑轮组的机械效率的实验中，需要测量四个物理量： 钩码的重力 G 、 钩码提升的高度 h 、 拉力 F 、 绳端移动的距离 s ； 2．计算有用功的方法： W 有＝Gh ； 3.计算总功的方法： W 总＝Fs 。 ●小组讨论： 1．各小组分工合作，完成下面实验： （1）如图安装滑轮，记下钩码所受的重力 G 及钩码和弹簧测力计的位置； （2）缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高 h，读出拉力 F 的值，用刻度尺测出钩 码上升的高度 h 和弹簧测力计移动的距离 s； （3）算出有用功、总功、机械效率。 （4）改变钩码的数量，再做两次上面的实验。 ●教师点拨： 我们在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，没有考虑摩擦的因素. ●跟踪练习： 1．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码 重 2N，测得的数据如下表： 物理量 实验次数 钩 码 总 重 G/N 钩码上升 的 高 度 h/m 测力计示 数 F/N 测 力 计 移 动 距 离 s/ m 机 械 效 率  1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，测绳端拉力 F 时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计 且在拉动过程中读数。 （2）第 1 次实验测得的机械效率为74％。（结果保留两位有效数字） （3）分析表中数据可知：第 2 次实验是用 b 图做的；第 4 次实验是用 c 图 做的。（填“a”“b”或“c”) （4）分析第 1、2 次实验数据可知：使用同一滑轮组， 增大提升重物的重力 可 以提高滑轮组的机械效率；分析第 1、3 次实验数据可知：使用不同的滑轮组， 提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 小 。 （5）分析第 3、4 次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 无 关 。 探究影响滑轮组的机械效率的因素 ●自主预习： 完成下面填空： 1．提高机械效率的主要办法是 改进结构 、使它更合理、更轻巧。 2． 在使用中按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态 ，对于保持和 提高机械效率也有重要作用。 ●小组讨论： 1．实验探究:对于同一个滑轮组提升不同重物时，它的机械效率是否改变呢？ 2．如何设计实验证明？ 实验步骤： ①用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升两个钩码，记录钩码的重 力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离. ②用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升四个钩码，记录钩码的重 力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离. 表格设计： 钩码重 力 G/N 提升高 度 h/m 有用功 W 有用/J 自由端 拉力 F/N 自由端移动 距离 s/ m 总功 W 总/J 机械效 率η 两个 钩码 四个 钩码 分析表格数据在与同学们交流讨论，你能得到什么结论？ 。 ●教师点拨： 同一机械的效率并不是固定不变的，而是随着不同的工作状态和环境而变化的. ●跟踪练习： 1．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同 高度时，则（ B ） A．甲吊车的电动机做的有用功较多 B．乙吊车的电动机做的额外功较多 C．甲吊车的电动机做的总功较多 D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同 2．小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度，如图所示．他两 次提升钩码所用的拉力分别为 F 甲和 F 乙，则 F 甲 ＜ F 乙；所做的有用功分别为 W 甲和 W 乙，机械效率分别为η甲和η乙，则 W 甲 ＜ W 乙，η甲 ＜ η乙．（填“＞” “=”或“＜”） 3． 在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行 了如图所示的三次测量，数据记录如下： 实 验 序 号 钩码 重 （N） 动滑 轮重 （N） 拉力 （N） 钩码 上升 的高 度（m） 测力计 移 动 的距离 （m） 有用 功 （J） 总功 （J） 机械 效率 （%） 1 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0 2 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0 3 6 0.5 3.3 0.2 0.4 ① ② ③ （1）完成表格中实验数据①、②和③的计算． （2）通过比较哪两次实验数据〔选填实验序号〕，可以初步判断动滑轮的机械 效率与动滑轮的自重有关？ （3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，你可以用哪两次实 验数据来验证他的观点是不对的？ 解（1）第 3 次数据中，有用功 W 有用=Gh=6N×0.2m=1.2J，总功 W 总=FS=3.3N× 0.4m=1.32J，机械效率η= W 有用/ W 总＝1.2J/1.32J≈90.9%； （2）①②两次实验中，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同， 因此探究的是机械效率与动滑轮自重的关系； （3）比较①③，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的物体重力不同时，机械 效率也不同，提的物体越重，机械效率越大．