浙教版九年级科学上册3.4简单机械-《机械效率》学案

1 《机械效率》学案 一、教师寄语：学习和工作中最重要的提高效率 二、学习目标： 1、知道什么是有用功、额外功和总功； 2、知道什么叫机械效率，知道计算公式，知道机械效率总小于 1； 3、知道提高机械效率的意义和主要方法； 4、学习组装滑轮组和会测滑轮组的机械效率；会测斜面的机械效率； 5、通过学生实验，使学生进一步明确机械效率取决于有用功在总功里所占 的百分比，从而了解提高机械效率的途径。 学习重难点 重点：1、使用任何机械都要做额外功； 2、滑轮组的组装，重物上升距离、绳端通过距离的测量。 难点：1、有用功、总功的正确判断，理解效率的物理意义； 2、实验的原理。 三、课前展示： 1、功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，实际上使用机械还要多做 功。例如用动滑轮提升重物时，把滑轮本身也提起来了，滑轮受到重力作用，也 发生了一段距离，对滑轮也有做功。另外滑轮与绳子之间存在着摩擦，克服阻力 也要多做功。 2、有用功（W 有用）：__________________________________________________。 3、额外功（W 额外）：_________________________________________________。 4、总功（W 总）：__________________________________________。 5、机械效率(η):定义：________________叫机械效率，即__________的百 分比。 公式： 总 有用＝ W W 四、自主探究 1、右图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上 去，哪些是有用功？哪些是额外功？总功？ ⑴几个基本概念： 有用功 W 有用：将重物提升一定高度所做的功 额外功 W 额外：克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的 功 总功 W 总：手的拉力对动滑轮做的功 ⑵三者之间的关系： 额外有用总 ＋＝ WWW 或 W Fs总 ⑶机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。有 用功总小于总功，所以机械效率总小于 1；机械效率用百分数表示，没有单 位。 2 F G 即： 有用功机械效率＝ 总功 计算公式： W W   有用 总 2、用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物 G 升高；从弹簧秤读出拉力 F 的值，用 刻度尺测出重物提升的高度 h 和弹簧秤移动的距离 S；若 实验数值 G＝5N，h＝ 0.5m，F＝3N，s＝1m,则： 弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功： W 动＝Fs＝____N×_____m＝_________J， 提高重物，动滑轮克服阻力做的功： W 阻＝Gh＝_______N×________m＝___________J 由实验可以看到:W 动__________W 阻，这是为什么？ 3、某起重机的机械效率是 70%，它表示什么意思？ ___________________________ 4、提高机械效率 阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机 械效率的有效方法： ___________________________________________________________。 5、课本例题： 6、 探究斜面的机械效率与斜面倾角的 关系 实验器材：长木板、刻度尺、弹簧测力计 实验原理：______________________ 提出问题： （1）省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系 (2）斜面的机械效率与它的倾斜程度有何关系？ 猜 想：斜面倾斜程度越大，越_______力，机械效率越_________。 实验过程： ①设计实验：一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。②用刻度尺量出斜面 高度、斜面长，填入表项。③用手拉弹簧称拉着重物沿斜面向上拉，读出弹簧测 力计的示数，填入表项。④调节斜面高度，重新做两次，把数据填入表格。 实验 次数 斜面倾 斜程度 物体重 (G) 物体上 升高度 (m) 沿斜面 的拉力 (F) 物体移 动的距 离 (S) 有用功 (J) 总功 (J) 机械效 率 % 1 较缓 5 0.1 2 较陡 5 0.15 3 最陡 5 0.25 实验结论：（1）省力多少与斜面的_________有关；（2）斜面的机械效率与 3 它的_______无关。 五、知识回顾与总结： 六、拓展延伸: 1、从深为 5m 的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重 20N，桶中水重 80N．若 此人的目的是为了提水，则机械效率为_____，若此人的目的是为了捞桶，则机 械效率为______。 2、用一个动滑轮把重为 200N 的货物匀速提高 4m，所用的拉力是 125N，则 有用功是___J，总功是________J，这个动滑轮的机械效率为__________。 3．工人用一根杠杆提升一桶油，他用 250N 向下的拉力拉过 1.2m，油桶上升 30cm， 若杠杆的机械效率为 90%，则油桶重为___________N。 3、用一个滑轮组在 6s 内把 84N 的重物匀速提升 4m 时，在绳的自由端所加 拉力大小为 40N，自由端通过的距离为 12m．则此过程中，有用功为___________J， 拉力做功的总功为_____________J，滑轮组的机械效率为_________________。 4、如图 2 所示，已知物重等于 G，请你补充一个物理量，用物重 G 和补充的物理量，求出动滑轮的机械效率．（绳重和摩擦忽略不计） 补充的物理量名称和符号： ； 机械效率η= ． 5、用如图所示的滑轮组把重 100N 的物体匀速提升 0.5m，所用的拉 力是 80N，下列说法正确的是（ ） A．总功是 50J，有用功是 80J B．有用功是 50J，额外功是 20J C．总功是 100J，有用功是 80J D．总功是 80J，机械效率是 62.5% 6、要提高某机械的机械效率，应该（ ） A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比 C．减小总功 D．减小外力 7、利用如图 4 所示的装置，用 40 牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩 擦，整个装置的机械效率为 75%．求： （1）物体和动滑轮的重各是多少？ （2）若绳能承受的最大拉力为 50 牛，此装置的机械效率最大可提高到多少？ 七、板书设计 八、课后反思