第十二章 第3节 机械效率 第1课时 学案 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第3节　机械效率 第1课时　机械效率及其计算 学案 知识点1　有用功、额外功和总功 ( 新知 · 预习 ) 　　1、有用功：________________________________________。用符号__________表示 2、额外功：________________________________________。用符号__________表示 3、总 功：________________________________________。用符号__________表示 问题导入 生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率、工作效率等。利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，我们称为机械效率。要研究机械效率，就要先研究使用机械做功的情况。 人们使用杠杆、轮轴、滑轮等机械是为了达到一定的目的。在使用中，有的机械可以省距离，有的机械可以省力。那么，使用机械能够省功吗？你是怎样认为的？ ( 实验 · 探究 ) 1. 如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功W1。 2. 如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉所做的功W2。 3. 比较W1、W2的大小并分析原因。 2．讨论：①有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功? 　　没有 ②使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同?这说明什么? 不同，这说明额外功不同 ③额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好? 额外功在总功中占的比例越少越好 ④一定的总功中，额外功少意味着什么? 有用功多[来源:Z#xx#k.Com] ( 名师 · 总结 ) 在使用机械时，我们总是希望额外功在总功中所占的比例尽量少些，这样可以让机械处于一个高效率的状态，以尽可能少的消耗，取得尽可能多的效益。大量实验表明：使用任何机械都不能省功。 ( 典例 · 解读 ) 知识点1　有用功、额外功和总功 典例1、下列说法正确的是( ) A．用水桶从井中提水时，对桶做的功是有用功 B．用水桶从井中提水时，对水做的功是总功 C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来时，对桶做的功是有用功 D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来时，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功 典例2、如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高 的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）求：（1）工人做的总功；（2）工人做的额外功。 知识点2　　机械效率的计算 ( 新知 · 预习 ) 1、在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。 为此我们引入一个新的物理量， 叫做_________，它表示的是_________与_________比值。用符号_________表示，读作_________。 2、机械效率的计算公式:η=_________。 3、意义：表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要指标。 一些机械的机械效率 起重机：40%～50% 抽水机：60%～80% 柴油机：28%～40% ( 典例 · 解读 ) 典例3、用一动滑轮把重40N的物体匀速提高20m，所用的拉力是25N，则拉力的作用点移动的距离是多少?动滑轮的机械效率是多少? 结合上题计算结果和课本86面：起重机、抽水机的大致机械效率范围。思考：为什么机械效率总小于1？ 利用滑轮组做功时，不可避免地要做额外功，使有用功总比总功小，而机械效率等于有用功除以总功，所以滑轮组的机械效率总小于一。 ( 名师 · 总结 ) 机械效率η是个百分数，一定小于100%，没有单位。 机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力、及省力多少无关；与机械工作时的快慢程度无关；与机械工作时所完成的功的数量多少也无关． ( 跟踪 · 练习 ) 1、关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机械，做功一定多　　 B．做功多的机械，机械效率一定高 C．效率高的机械，功率一定大　　 D．做功快的机械，功率一定大 2、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是240N，手下降的高度是多少cm?这个杠杆的机械效率是多少? 3、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230Ｎ 的建材从地面匀速送到6ｍ 高处，所用拉力为125Ｎ。求：（１）工人做的有用功；