12.3 机械效率 导学案 2023-2024学年人教版物理八年级下册

年级: 班级: 学习小组: 学生姓名: 12.3机械效率 一.学习目标 1.了解有用功、额外功和总功的概念。 2.理解并计算机械效率。(重点) 3.探究影响滑轮组机械效率的因素。(难点) 二.自学指导与检测 1.有用功和额外功 请同学们认真阅读P85“有用功和额外功”部分的内容,完成以下问题。 1.1利用机械做功时,对实现目的有用(必须做)的功叫_(_),不需要但又不得不做的功叫_(_),两者之和叫_(_)。用字母表示_。 1.2学校的学生宿舍楼正在建设中,现在需要把200N重的沙子运到6m高的楼上, 利用下面三种方法向宿舍楼上运沙子,通过计算方法_最好(工人600N,空桶10N,袋子1N,动滑轮2N) 方法一:工人用桶提 方法二:通过滑轮组用桶提 方法三:通过滑轮组用袋子提 对沙子做的功 J 对沙子做的功 J 对沙子做的功 J 对桶做的功 J 对桶做的功 J 对口袋做的功 J 克服体重做的功 J 对动滑轮做的功 J 对动滑轮做的功 J 思考:我们的目的是_,这部分属于_。 2.机械效率 请同学们认真阅读P86“机械效率”部分的内容,完成以下问题。 2.1物理学中,将_跟_的比值叫做机械效率,用希腊字母_(yita)表示,写成公式为_。 2.2使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是_总功,所以机械效率总是_1。 2.3计算1.2问题中三种方法的机械效率分别是方法一:_,方法二:_,方法三:_。 2.4.测量滑轮组的机械效率 ①实验原理:_。 ②需要测量的物理量有_,_,_,_。 (W有=_,W总=_。) ③如果我们把实验原理写成的形式,那么我们就还得测量_。 ④影响滑轮组机械效率的因素: 动滑轮重力(G动):相同重物,动滑轮越重,额外功越_,机械效率越_。 物体重力(G):相同滑轮组,货物越重,有用功越_,机械效率越_。 摩擦:轮与轴和绳之间的摩擦越小,额外功越_,机械效率越_。(一般忽略不计) 注意:实验时要在_运动过程中读数,若静止没有摩擦力,F变小,W总变小,变大。 机械效率不是固定不变的 任何机械,可以省力或者省距离,但一定不能省_。 ⑤滑轮组在水平方向匀速拉物体时,动滑轮的重力与运动方向_,没有产生额外功。我们是在克服摩擦力做功。 2.5测量斜面的机械效率 ①实验原理:_。 ②需要测量的物理量有_,_,_,_。 ③影响斜面机械效率的因素: 倾斜程度:同一斜面,倾斜角度越_,越费力,机械效率越_。 粗糙程度:相同倾角,斜面越_,摩擦力越大,机械效率越_。 三.巩固诊断 A层题 1.关于机械效率的说法中正确的是( ) A.越省力的机械,效率越高 B.做有用功越多的机械,效率越高 C.做相同的功,额外功的值越小,效率越高 D.做功越快的机械,效率越高 2.如图,用一滑轮拉物体A以0.5m/s的速度在水平面匀速运动,物体A重为20N,受到的摩擦力是物重的0.2倍,水平拉力F为2.5N,则在2s内拉力所做的功是_,滑轮的机械效率是_。 B层题 3.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,绳重、摩擦忽略不计,在物体匀速上升的过程中( ) A.甲图省力,机械效率甲图大 B.甲图省力,机械效率一样大 C.乙图省力,机械效率乙图大 D.乙图省力,机械效率一样大 4.如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200 N的推力,将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上,斜面长s=2 m. (g取10 N/kg)则( ) A.推力的功率为40 W B.斜面的机械效率为75% C.推力做的总功300 J D.斜面对物体的摩擦力100 N 5.在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表 实验 次数 物重 G物/N 动滑轮重 G动/N 钩码上升 的高度h/m 动力 F/N 动力作用点 移动的距离s/m 滑轮组的机械效率 /% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3 4 4 1 0.1 0.5 50.0 (1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法. (2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量_匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为_N,第3次实验时滑轮组的机械效率为_. (3)由表中第_组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关. (4)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和_有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功_J. C层题 6.在测“滑轮组机械效率”的活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上做一标记A(如图甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为