10.5 机械效率 教案 2023-2024学年沪科版物理八年级全一册

10.5 机械效率 教学目标 1.知道有用功、额外功和总功，能在实际应用中区分它们。 2.理解机械效率，掌握计算机械效率的一般方法。 核心素养 1.通过参与探究机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。 2.在实验中培养学生合作的团队精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。 教学重难点 了解“效率”的意义，能用“效率”解释一些简单的生活现象。 教学过程 一、旧知回顾 1、力学中做功的两个必要因素 一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动的距离 2、功的计算公式、单位 W＝Fs 焦耳 简称 焦 符号J W＝Gh 理解有用功、总功、额外功 W有用＝G物h W总＝Fs W额外=W总-W有用 如何提高机械效率？ （1）增加提升物体的重力 （2）减小机械自重 （3）减小机械间的摩擦。 一些机械的机械效率： 起重机：40%－50% 滑轮组：50%－70% 抽水机：60%－80% 柴油机： 28%－40% 二、新课讲解 1.有用功：提升钩码是目的，有利用价值，对钩码做的功是对人们有用的功叫做有用功。 2.额外功：要提升钩码，必须将动滑轮和绳子也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功叫做额外功。 3.总功：人做的功为总功 W=Fs 总功：有用功与额外功之和。W= W+ W 机械效率 在使用机械时，有用功占的份额越多越好。它反应了一种机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。 1.定义：有用功和总功的比值 2.公式：机械效率 3.变形公式：W=Wη W= 注：机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。 认识总功、额外功和有用功 有用功（W有）：对我们是有用的、有价值的功，是做功的“目的功” 额外功（W额）：对我们是无用的，但是又不得不做的功 总 功（W总）：利用机械做功时，动力（拉力）所做的功 W= W+ W 水重100 N 人体重400 N 桶重 20 N 一楼到三楼高 6 m 总功 3120J 1.对水做功 W = 600 J 有用功600 J 额外功2520 J 2.对桶做功 W = 120 J 3.克服自重做功 W = 2400 J F是动力，是总功。 G目的是提升重物，是有用功。 要克服滑轮重力和摩擦做功，这个功不是目的而又不得不做，是额外功。 滑轮组的机械效率 这两个滑轮组的机械效率是一样吗？ 实验目的 学习测滑轮组的机械效率。 分析得出影响滑轮组机械效率的因素。 实验步骤 按照右图方式组装好滑轮组，并使用该滑轮组分别用甲、乙两组勾码提起，再将两次实验所测算的数据填入表中。 W=Fs W=Gh 物重 G/N 高度 h/m 有用功 W/J 拉力 F/N 距离 s/m 总功 W/J 机械效率η 甲 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 66.7% 乙 4 0.1 0.4 1.7 0.3 0.51 78.4% 同一机械，提升的重物不同时，机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越大。 如何提高机械效率 ？ 改进机械的结构，减小机械自重 动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。 减小机械间的摩擦 加强机械运动部位的润滑。 为什么使用任何机械都要对外做额外功？你能知道吗？ 因为有机械自重以及摩擦,只有理想机械才可以不做额外功。 三、课堂小结 一、有用功、额外功、总功 (1)有用功:在上面的实验中,无论是否使用滑轮,钩码都被提升了，这部分功是必须要做的，叫作有用功，用W有表示。 (2)额外功:若用滑轮组提升钩码,我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫作额外功,用W额表示。 (3)总功:有用功与额外功之和叫作总功,用W总表示。公式:W总＝W有＋W额 ，W总＞W有。 二、机械效率 1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用η表示。 2.公式： 学科网（北京）股份有限公司 $$