12.3 机械效率（第1课时）学案 2022-2023学年人教版物理八年级下册

12.3 机械效率（第1课时） 课堂导学： 1. 小明家住3楼，一天他买回4袋米，想了一些办法将米提到3楼。（每袋大米重500 N ，单个滑轮 重60N，组合滑轮 重90N，不计绳重与摩擦） （1）第一次用绳子直接将一袋米匀速提到家里，小明做功是多少？ （2）第二次使用动滑轮将一袋米匀速提到家里，小明做功是多少？ （3）第三次使用滑轮组将两袋米匀速提到家里，小明做功是多少？ （4）小明第二次、第三次应用机械提升大米时，哪个机械工作更高效？ 2．提高滑轮组的机械效率，能够更充分地发挥滑轮组的作用。那么，“哪些因素会影响滑轮组的机械效率呢？”；经过大家思考，提出了各种猜想，概括起来有： 猜想1：滑轮组的机械效率与物重有关； 猜想2：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。 猜想3：可能与钩码被提升的高度有关； 为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了如下实验，实验装置如图所示。 实验设计： （1）在实验中测绳端拉力F时，应沿竖直方向 _____拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数； （2）验证猜想1应按 和 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想1是______（填“正确”或“错误”）的； （3）验证猜想2应按 和 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想2是______（填“正确”或“错误”）的 进行实验，收集数据： 实验次数 钩码重G/N 绳端拉力F/N 钩码上升的高度h/m 绳端移动距离s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率η 甲 2 0.1 0.3 乙 4 0.1 0.3 丙 4 0.1 0.4 实验总结： （4）比较甲、乙两组实验，可得结论：动滑轮重力一定时，提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越 。 （5）比较乙、丙组实验，可得结论： ； 要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关应该选用______（填“同一”或“不同”）滑轮组，提升______（填“相同”或“不同”）的高度去研究。 达标测评： 1．利用如图所示的滑轮组提起一个重为210N的物体，绳子自由端的拉力F=100N，5s内物体被匀速提升2m。若不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是0.4m/s B．动滑轮的重力为70N C．滑轮组的机械效率为70% D．提升物体的过程中，拉力F功率为40w 2.分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N，在把物体匀速提升1m的过程中。（不计绳重和摩擦）下列说法不正确的是（  ） A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是20J B．甲、乙两滑轮组所做的总功都是120J C．甲、乙两个滑轮组省力程度不同，但机械效率相等均为83.3% D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 3．关于功和机械效率的说法正确的是（　　） A．功率越大的机械，做的功就越多 B．做功时间越长的机械，做的功就越多 C．机械效率低的机械，做的功就越少 D．在总功相同时，机械效率高的机械，做的有用功就越多 4．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。如果不考虑绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．该滑轮组的动滑轮重力是100N B．运送4件货物时，绳子的拉力F是250N C．运送4件货物时，滑轮组的机械效率为 D．运送4件货物时，绳子的拉力F是200N 5.“蛟龙号”是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，它创造了“中国深度”——7062m。2020年“蛟龙号”将挑战马里亚纳海沟1.1万米的极限深度。资料显示：“蛟龙号”空载时重约22t，最大荷载240kg，如果遇到紧急情况，压载铁（让潜水器下潜的铁，在潜水器外部）会自动抛掉；“蛟龙号”内部还有480kg水银，抛掉后可以使潜水器返回海面；并且“蛟龙号”背部有9000m长的浮标揽，当出现情况时会弹射到海面，这时母船会把“蛟龙号”拉回（不考虑海水密度变化，ρ取1×103kg/m3，g取10N/kg） (1) “蛟龙号”下潜到7000m深度时受到的海水的压强是多少?这么大的压强如果作用在1cm2的面积上，产生的压力是多少? (2) “蛟龙号”到达海底扔掉压载铁后，排开海水的体积是50m3，则它受到的浮力是多少?若