浙教版九年级科学上册3.4简单机械-机械效率教案

机械效率 教学目标 1、知识与技能： （1）了解什么是有用功、额外功和总功。 （2）理解什么是机械效率。 2、过程与方法： 通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。 3、情感态度与价值观 ： 通过学习培养高效做事的思想和勇于探 究事实求是的科学态度。 教学重点： 1．理解机械效率； 2．探究斜面的机械效率。 教学难点： 理解机械效率。 教学准备： 长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线。 教学过程 一、新课导入 1．提出问题：小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木 料做的功相等吗？ 2．怎样探究这个问题？ 请学生发表自己的见解，提出各种方案 3．改变钩码的数量，重复上述测量。 4．设计表格，将实验数据填入表中。 实验 次数 手的拉力 F/N 手移动距离 s/m 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/m 1 2 3 5．分析实验数据： ⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等（不相等） ⑵哪一个做的功多一些？（手拉绳做的功多） ⑶你认为产生这一现象的原因是什么？（有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮） （二）、关于机械效率的概念 1．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 二、学习新课 （一）活动： 1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓 慢提起重为 G 的钩码。 2．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力 F、手移动的距离 s、 钩码的重力、钩码上升的高度 h。 总功 W 总_____手的拉力对动滑轮做的功 2．三者之间的关系 W 总=W 有用+W 额外 3．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。 即： η= W 有用/ W 总 4．注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。 （四）测量滑轮组的机械效率 1、根据课本要求，学生分组实验 2、讨论影响机械效率的因素及提高机械效率的方法 影响机械效率的因素： 同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高；提起相同的重 物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越低。 提高机械效率的方法： （1）减小动滑轮的重力 （2）加润滑油以减小摩擦 （三）关于机械效率概念的巩固和计算 例 1．下列关于机械效率的说法正确的是 ( B ) A. 机械效率可以提高到 100％ B．机械效率总小于 1 C．功率大的机械，机械效率高 D．机械效率越高，有用功就越多 例 2．如图下边左图所示，在 50N 的水平拉力 F 作用下, 重 800Ｎ的物体沿水平 地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为 120Ｎ.则滑轮组的机械效率 为 _______ ；若物体的速度为 0.2m/s,则 1min 内拉力做的功为 ___________ J． 例 3．各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体 分析。具体分析上边右图中三种做功情况(设滑轮规格相同)，产生额外功最多的 应是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高 1 米，各种情况机械做的有 用功均为_____，由此可判断出_______图的机械效率最大。(g 取 10N/Kg) 三、课堂练习： 1．在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据 如下： 实验 次数 钩码 重G/N 钩码上 升的高 度h/cm 弹簧测 力计的 示数F/N 弹簧测力 计移动的 距离s/cm 1 2 10 1.5 20 2 5 5 3.0 10 ⑴实验中应 拉弹簧测力计． ⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ____ ； 第二次实验时滑轮组的机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等 于”）第一次实验时的机械效率． ⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为________________。 2．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度 h=1.5m，斜面长度 s＝3m，现用力 F 沿着斜面把重力 G=1800N 的重物匀速拉到 车上，若不计摩擦，拉力 F 为_____N；若实际拉力 F′＝1200N，则该斜面的机 械效率是 % 3．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面， 用甲滑轮所做的总功为 W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为 W2，机械 效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 ( ) A．Wl=W2 ηl=η2 B．W1=W2 ηlW2 ηl