12.3 机械效率 导学案 2022-2023学年人教版物理八年级下册

第3节 机械效率 学习目标 1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。（重点） 2.能说出机械效率的含义，知道机械效率总是小于1的。能利用机械效率的公式进行简单的计算。（重点） 3.通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关。（难点） 自主学习 1.利用机械工作时，对人们有用的功叫做________，用________表示。 2.利用机械工作时，并非人们需要但又不得不做的功叫做________，用________表示。 3.总功：________与________之和，用________表示。总功、有用功、额外功之间的关系为________。 4.物理学中，将________跟________的比值叫做机械效率，用字母________表示，表达式为________。 5.使用任何机械都________要做额外功，有用功总是________总功，所以机械效率总是________1的。机械效率通常用________表示。 6.提高________可以充分地发挥机械设备的作用；提高机械效率的主要办法是改进________，使它更______、更________。 合作探究 ( 　 甲　　　乙　 )探究点一　认识有用功和额外功 1.通过前面的学习了解到，利用简单机械可以省力，那么利用简单机械可不可以省功呢？ 实验：使用动滑轮提升重物是否省功 提出问题　不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功一样吗？ 实验1　如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢匀速提升一定高度，读出弹簧测力计的示数并计算出拉力所做的功。 实验2　如图乙，利用动滑轮将同样的钩码缓慢匀速提升相同的高度，读出弹簧测力计的示数并计算拉力所做的功。 分析讨论 总结：利用动滑轮提升重物，比直接用手提升重物________（选填“省功”或“不省功”）。 2.同学们观察，教师用多媒体演示用动滑轮提升沙子的过程，讨论回答： （1）该过程中，人们的目的是什么？ （2）为了达到人们的目的所做的功怎么计算？ （3）在提升沙子的过程中，你觉得哪部分功是我们不想做的？若要计算，应如何计算？这部分功可以不做吗？ 3.总结：人们在利用机械做功的过程中，为了达到某种目的而做的功叫做________（如克服沙子的重力而做的功），不想做而又不得不做的功叫做________（如克服桶重、绳子重而做的功），额外功是________（选填“可”或“不可”）避免的。 4.分析：（1）人们在用水桶从井中提水的过程中，人们所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？ （2）打捞掉到井里的水桶，捞上的桶里带了一些水，人们对哪部分做的功是有用功，对哪部分做的功是额外功？ 针对练习1　买茶杯的人从货架上拿起茶杯，喝茶水的人从桌面上端起茶杯，就两人克服茶杯重力做功的说法中正确的是（　　） A.都是有用功 B.都是额外功 C.对喝茶的人来说是有用功 D.对买茶杯的人来说是有用功 探究点二　认识总功 人们在利用机械达到某种目的的时候，实际做的功等于________的总和，称为总功，表达式为________。 针对练习2　某同学不小心把水桶掉进井里，当他把桶从井里捞上来时，桶里带了一些水，下列有关有用功、额外功、总功的说法中正确的是（　　） A.克服桶的重力做的功是总功 B.克服桶内水的重力做的功是有用功 C.克服桶的重力做的功是有用功 D.克服桶内水的重力做的功是总功 探究点三　机械效率 1.阅读教材第86页“机械效率”内容。 总结：在物理学中，将________叫做机械效率，其表达式为________。 2.思维拓展：由于机械不同，表现出的有用功和总功及额外功的形式也不一样，所以机械效率的计算方法也不同。 （1）杠杆：η=________。 （2）悬挂式滑轮组：η=________。 （3）水平放置式滑轮组：η=________。 （4）斜面：η=________。 针对练习3　（2019·湖北荆州中考）湖北省第二届园林博览会于2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1 000 N的拉力F向下拉绳，使重1 600 N的重物匀速上升了5 m，此过程中克服绳重和摩擦做功500 J，下列说法中正确的是（　　） A.拉力F做功为5×103 J B.缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800 N C.动滑轮重为300 N D.滑轮组的机械效率为75% 探究点四　测量滑轮组的机械效率 1.阅读教材第87页“实验”内容，思考以下问题。 （1）用滑轮组提升重物时，有用功和总功分别是什么？ ________________，________________。 （2）测量滑轮组的机械效率的原理是什么？ η=________=________。 （3）实验需要测量哪些物理量