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时 间
05
机械效率
新授课
金厚雷
刘飞
2012.9.06
【目标】(1)通过“再探动滑轮”,知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系。
(2)知道机械效率的概念、公式,会计算某种简单机械的机械效率。[来源:Zxxk.Com]
(3)认识机械效率的物理意义,知道机械效率总小于1。
(4)能设计实验,测定某种简单机械的机械效率,知道提高机械效率的主要方法。
【重点】(1)知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系,会计算某种简单机械的机械效率。
(2)会测量滑轮组机械效率,知道提高滑轮组机械效率的方法。
【难点】正确判断有用功、总功,理解机械效率的物理意义。
三、教学过程:
【要点1】 再探动滑轮
〖猜想〗在使用动滑轮提升重物的过程中,若不计滑轮重、绳重及摩擦,人对
绳子做的功
(等于/大于/小于)动滑轮对重物做的功;设想一
下:如果动滑轮很重,绳与滑轮间的摩擦较大,则动力对绳子做的功
应
(等于/大于/小于)动滑轮提升重物所做的功。
〖活动〗再探动滑轮
实验
次数
物重
G/N
拉力
F/N
物体上升的
高度h/m
手移动的
距离s/m
手拉绳做
的功Fs/J
动滑轮拉物体
做的功Gh/J[来源:学*科*网Z*X*X*K]
1
2
3
[来源:学#科#网]
〖讨论〗(1)手拉绳做的功与动滑轮拉物体做的功相等吗?哪一个做的功多一些?(2)你认为产生这一现象的原因是什么?
〖总结〗
〖辨析〗(1)用水桶从井中提水时,所做的功中哪些是有用功?哪些是额外功?
(2)桶掉到井里,捞桶时桶里带了些水,所做的功中哪些是有用功?哪些是额外功?
【要点2】 什么是机械效率
〖总结〗
〖应用〗计算用图示三种方法将砂子运上三楼时所做的有用功、额外功、总功和机械效率。
定义式:P=W/t
【复习与思考】
如图,动滑轮重20N,物体重80N,不计绳重和摩擦:
(1)请你在图中画出一种绕绳方法。
(2)根据你的绕绳方法,用滑轮组将物体匀速提升1m时,求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。
【要点3】 探究影响滑轮组机械效率的因素
〖原理〗
〖方案〗需要测量的物理量有:
、
、
、
。
〖器材〗铁架台、滑轮组、钩码、 、 。
〖注意〗实验时应 、 拉动弹簧测力计。
〖讨论〗测量时,若突然用力拉动,则测得的机械效率将 ;若在弹簧测力计静止时读
数,则测得的机械效率将 ;若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效
率将 。
〖分析〗(1)同一动滑轮,提升重物至同样高度,物重增加,做的有用功 ,额外功 ,总功 ,机械效率 ;
(2)提升同一重物至同样高度,动滑轮越重,或使用的动滑轮越多,做的有用功 ,额外功 ,总功 ,机械效率 。
〖总结〗
〖质疑〗如果没有刻度尺,如何测出滑轮组的机械效率?
[来源:学科网]
【复习与思考】
小明在“测滑轮组机械效率”实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实
验,实验数据如下表:
实验
次数
物重
G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
17
3
6
8
2.5
24
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ;
③滑轮组的机械效率与 无关。
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变