12.3机械效率复习课导学案 --2023-2024学年人教版物理八年级下学期

扎兰屯市第七中学 八年级物理《机械效率》导学案 班级： 姓名： 明确目标，有的放矢 复习巩固滑轮组机械效率的基本概念、公式及相关知识点。 通过阶梯训练，提高解题能力和综合运用能力。 积极参与课堂讨论，提高分析问题和解决问题的能力。 重点：滑轮组机械效率的计算及应用。 难点：理解机械效率的概念及公式的内涵，应对题目变化。 复习巩固，概念过关 概念 含义 有用功 使用机械做功时， 叫有用功.一 般来说，机械对物体所做的功是有用功 额外功 对人们没用但又不得不做的功叫 .一般来 说，克服机械自身的重力或机械间摩擦所做的功是额外功 总功 外力对机械所做的功是总功，在数值上 等于 与 的总和 机械效率 跟 的比值叫做机械效率.由于使用任何机械都要做额外功，所以机械效率总是小于1，且没有 图示 有用功 总功 机械效率 物体上升高度为h时所做的功W有＝ 拉力F移动s所做的功W总＝ η＝＝ = 物体G上升高度为h时所做的功W有＝ 拉力F移动s所做的功W总＝ η＝＝ = 不计绳重和摩擦时： 克服摩擦力所做的功W有＝ 拉力F移动s所做的功W总＝ η＝＝ = 问题情境：近日中国多地持续强降雨，从中央到地方全力以赴防汛救灾，大型救灾设备无法到达灾区，不少救援小组在救援过程中遇到了困难，请你用所学知识帮助解决问题： 解决问题，学以致用 1 .救援小组的成员小明去购买物资的路上遇到一个斜坡，小明用沿斜面向上150N的推力，将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端，用时20s。已知斜面高1.2m，长5m。此过程中小车移动的速度为 m/s，小明推小车的功率为 W，他做的有用功为 J，该斜面的机械效率为 。    2．如图所示，救援小组的物资采购完成，队员们正利用斜面将箱子从地面匀速移动至汽车上。已知斜面的长度为3m，高度为1m，箱子重600N，沿斜面的推力为250N。在此过程中，箱子与斜面的摩擦力大小为 ______ N，使用斜面可以省 ______ （选填“力”或“距离”）。 3．由于洪涝灾害严重，救援小组的汽车被困住了，如图所示，现在我们需要用滑轮组帮助汽车脱困，汽车被水平匀速拉动1.2m时，作用在绳子自由端的拉力F为1000N，绳子自由端移动的速度为0.6m/s，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（　　）    A．汽车移动的速度为0.4m/s B．拉力F做的功为1200J C．汽车受到的摩擦力大小为2000N D．拉力F所做的有用功的功率为480W 4.到达受灾地点后，救援小组利用滑轮组往山上运送物资，模型简化如图所示。用滑轮组将重为200N的货物10s内匀速提升6m，拉力为150N。忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是1.8m/s B．该滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率是90W D．该滑轮组的动滑轮重为100N 5．运送物资的过程中，甲队员和乙队员使用了不同的方法，模型简化如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度，不计绳重和一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A． 拉力F1大于拉力F B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同 C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械 D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等 6．救援小组前进的路上被重物挡住了道路，如图所示是队员用滑轮组拉动重物的情形，重物重3000N，工人用F为400N的拉力在5s将重物沿水平方向匀速拉动3m，重物与地面的滑动摩擦力为600N，下列分析正确的是（　　） A． 绳子自由端移动的速度为1.2m/s B．拉力的功率为240W C．此滑轮组机械效率为75% D．拉力 F所做的功是1200J 7.如图所示是受灾村民家的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。救援小组的成员在取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中： （1）人做的有用功为多少？ （2）辘轳的机械效率多大？ （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？      8．如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，队员站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1m，提升过程中拉力F的功率为160W，已知物体A重720N，该队员重700N，绳子能够承受的最大拉力为500N，不计绳重和摩擦，求： （1）绳子自由端的速度； （2）动滑轮重； （3）工人利用该滑轮组提升重物的最大机械效率。 9.在救援过程中不小心有物资掉落在水中，队员用滑轮组打捞物资，模型简化如图所示，物资重为1000N，体积为5.20×10⁴cm3，浸没在水中，用滑轮组匀速提升该物体，若物体在漏出水面前绳端所用的拉力F为300N不变，求此时滑轮组的机械效率。(不计绳重与摩擦) 知识建构，课堂小结 课后检测： 1.为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲队员利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为　 ________　m，拉力的功率为　 ________　W；乙队员搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率为　 ________　，物体所受斜面的摩擦力为　 ________　N． 2.如图甲所示，小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响；如图乙所示，小明看到工人利用斜面搬运货物时，人的作用力受斜面的粗糙程度影响，为此，小明想探究斜面的机械效率与哪些因素有关。他猜想，斜面的机械效率可能与： 猜想1：斜面的倾斜程度有关。 猜想2：斜面的粗糙程度有关。 猜想3：斜面的长度有关。 小明设计了如图丙所示的实验方案并进行探究。如表是他记录的实验数据，表中1、3两次实验所用斜面粗糙程度相同的，每次实验物体在斜面上都做匀速直线运动。 实验次数 斜面的倾角 斜面的粗糙程度 物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η/% 1 37° 粗糙 2 0.6 1.7 1 2 37° 较光滑 2 0.6 1.4 1 85.7 3 45° 粗糙 2 0.6 1.8 0.85 78.4 （1）除如图丙所示的器材外，还需要的实验器材有___________：请你在表中的空格处填上适当的数据___________； （2）对比1、2两次实验数据，可以验证猜想___________（填字母）；对比1、3两次实验数据，可以得出结论：___________：1、3两次实验物体与斜面间的摩擦力___________（选填“相等”或“不相等”）； （3）小明找来一张三角形的纸，自制成一个“模拟钻头”，如图丁所示，慢慢地展开这张纸，原来是一个三角形的斜面。根据___________（选填实验次数的序号）两次实验数据得出的结论，可推测图丁中钻头___________（选填“A”“B”）更省力。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$