1、1第 3 节 机械效率 一、目标导引1、通过实验和讨论知道有用功、额外功和总功的含义及三者之间的关系;2、理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算;3、会测滑轮组的机械效率。4、知道提高机械效率的意义和主要方法。二、探究学习(一)通过实验和讨论知道有用功、额外功和总功的含义及三者之间的关系学习活动 1:探究实验:使用动滑轮是否省功?1、 用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,计算拉力所做的功。2、 用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升的高度,再次计算拉力所做的功。这两次拉力所做的功一样吗?为什么?展示评价 1:1、有用功是指 ,用符号 表示;2、额外功是指 ,用符号 表示
2、;3、总功是指 ,用符号 表示;总功、有用功和额外功,它们之间的关系是 。(二)理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算。学习活动 2:阅读教材,回答下列问题: 1、总功、有用功和额外功,它们之间的关系是 。2、物理学中把 叫机械效率,它的符号是 ,写作: ,常用 来表示,机械效率的计算公式是 。有用功在总功中所占的比列越大,说明机械效率 。3、总功等于有用功和额外功之和,则 又可以表示为 。说明: 为一比值,没有单位(目前为止我们所学过的,唯一没有单位的物理量) ;在实际中,由于机械自重、摩擦等因素的存在,额外功 W 额外 是一定存在的,即 W 额外 0 , 可见 W 有用 W 总 ,
3、所以 100%,只有在理想机械中,忽略机械自重、摩擦等因素时,这时 W 额外 = 0 , = 100% 。机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。 的高低是机械性能优劣、质量好坏的重要标志之一。展示评价 2:例题: 如图利用一个动滑轮把重为 400 N 的货物匀速提高 2 m,所用的拉力 F 是 250 N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。(三)探究:测滑轮组的机械效率学习活动 3:仔细观察右图,如果要将重物提升上去,试着在图中画出两种绕法。2、根据图所示方式组装滑轮组,并进行实验,将实验数据填写在下表,测出有用功和
4、总功,算出机械效率。实验钩码重 G/N钩码提升高度 h/m弹簧测力计拉力 F/N绳子自由端通过的距离承担物重的绳子股W 总/J W 有用 /J 2s/m 数 n12展示评价 3:分析讨论:(1)在以上的两种方法中,提高相同的重物,滑轮组的机械效率相同吗?(2)影响滑轮组机械效率的因素有哪些?如何提高滑轮组的机械效率?(3)你能否求出动滑轮重?学习活动 4:阅读教材,了解提高机械效率的意义和主要方法。展示评价 4:说出提高机械效率的意义和方法思考:如何提高机械效率?学习活动 5:小结自己学到的知识,并能用语言描述 展示评价 5:我本节课的收获是:三、课堂练习1、判断下列说法的对错:(1) 越小,
5、说明机械效率越高 ( )(2)提高机械效率的主要方法是减小额外功。 ( )(3)只要科学技术达到一定的水平,机械效率可以提高到甚至超过 100% ( )2、甲、乙两台机械,甲的机械效率是 80%,乙的机械效率是 60%,则 ( )A使用甲机械做功省力 B使用乙机械做功省力C使用甲机械做的额外功少 D以上说法都不对3、起重机在 20s 内把重物匀速提到楼顶,起重机所做的总功是 4104J,额外功是1.6104J,则起重机做的有用功是 J,机械效率是_,起重机的总功率是_W。4、用动滑轮将重 60N 的物体提高 1m,人对绳的拉力是 40N,则有用功是_J,总功是_J,额外功是_J,机械效率是_。5、利用一动滑轮把重 200N 的物体匀速提高 2m,若滑轮的效率为 80%,那么有用功是_J,总功是_J,动力是_N。6、如右图所示,用滑轮组匀速提起一个重为 300N 的物体,物体在 10s 内竖直上升了 1m,人拉绳的力为 200N,不计绳重和摩擦,求:(1)人做的有用功是多少?额外功是多少?总功是多少?(2)滑轮组的机械效率为多少?(3)动滑轮重多少?四、课后延伸如何测量斜面的机械效率?怎样计算斜面的机械效率?影响斜面机械效率的因素有哪些?