第2课时 探究机械效率

0.12 83.3% 0.18 78%
（2）根据上表的数据，请你帮马峰同学总 结得到的实验结论： 结论1：通过对比实验1和2，在斜面坡度和 物重一定时，斜面越粗糙，机械效率越低． 结论2：通过对比实验1和3，粗糙程度和物 ____________ 重一定时，斜面的坡度越大机械效率越高 ________________________________________。 （3）你认为该实验中较难控制的操作是 保持匀速拉动木块 。 _________________
知识点二 如何提高机械效率 现代社会是讲求效率的社会，时时、事事、 处处都追求高效率，以尽可能少的消耗能源， 取得尽可能多的效益。 提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作 用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。 那么，怎样提高机械效率呢？
怎样提高机械效率
提高机械效率的方法
减轻机械自重;
W有 W总 W有
Gh ，所以第二次 Fs
= ≈83.3%，通过两次实验比较可得出，滑轮 组所提升的钩码重不同，机械效率不同，钩码越 重，机械效率越高.
课后反馈总结 布置作业
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结 教学反思
1.实验探究过程中可以放开思维，让学生大 胆质疑，提出各种猜想假设，分组由他们自己设 计、进行实验，分析论证、得出结论.教师也可以 参与到学生的实验中.充分发挥学生的主动性、积 极性，让学生体会到获取知识的乐趣. 2.因为摩擦是影响机械效率的重要因素之一， 实验中还可以使用粗糙程度不同的斜面，进一步 探究摩擦对机械效率的影响，加深学生对机械效 率的认识.
第2课时 探究机械效率
R· 八年级下册
课前自学准备 课标要求
学习目标
1.能结合实例进一步了解什么是有用功、额外功和总功. 2.理解什么是机械效率，能够设计实验测量斜面、滑轮 组、杠杆等简单机械的机械效率，并利用实验探究的数据计 算机械效率，知道机械效率总小于1.
学习重点
掌握机械效率的计算，理解如何提高机械效率.
解析：在探究滑轮组的机械效率时，用弹簧 测力计提升重物时应沿竖直方向匀速地拉动物体 上升，拉力做的功为总功，对重物做的功为有用 功，滑轮组的机械效率η= W = 总 的总功W总=2.4N×0.3m=0.72J，第二次做的有用 功为W有=G物h=6×0.1m=0.6J，机械效率η=
0.6J 0.72J
机械效率：η=
W有
起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件 之间的摩擦做的功等都是额外功.
14400J 100% =60%. 100% = W总 24000J
3.在斜面上将一个重4.5 N的物体匀速拉到 高处，沿斜面向上的拉力为1.8 N，斜面长1.2 m、 高0.3 m.把重物直接提升h所做的功作为有用功， 求这个斜面的机械效率.
课后反馈总结 习题解答 （见教材P ） 88
1.有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 举例说明，通过什么途径可以提高机械效率.
解：没有机械效率为100%的机械，因为使 用任何机械都要做额外功，也就是说有用功总小 于总功，所以机械效率总小于1.提高机械效率的 主要办法：改进机械的结构，例如提水时用容积 较大而重量较轻的水桶;按规程进行保养，合理 使用以减少摩擦等.
实验 钩码 钩码上升 拉力 绳端移动 序号 重/N 的高度/N /N 的距离/m 4 0.1 1.8 0.3 ① 6 0.1 2.4 0.3 ② 机械效 率/% 74.1 —
匀速 拉动弹 （1）实验时，应沿竖直方向______ 簧测力计； 0.72 ， （2）第2次实验中，拉力做的总功是____J 0.6 ，滑轮组的机械效率 滑轮组做的有用功是____J 83.3% （结果保留一位小数）. η=________ （3）由记录数据分析，两次机械效率不同 钩码重不同 的主要原因是________________.
一、保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
次 G/N h/m W有/J F/N s/m W总/J η 数
F
F
1
2 3
结论：动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。
二、保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
次 G/N h/m W有/J F/N s/m W总/J η 数
F
F
1
2 3
结论： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
学习难点
探究斜面、杠杆、滑轮等简单机械的机械效率，掌 握影响机械效率的因素.
课前自学准备 预习检测
1.测滑轮组机械效率时，克服被提升的物重所 有用 功，作用在绳子末端拉力做的功为 做的功为______ W有 Gh 总 ____功，计算滑轮组机械效率的公式η= = W总 Fs G 或η= nF 。 2.影响滑轮机械效率的因素主要有动滑轮的重 __________、 提升的物重 、绳重和摩擦等. 对同一滑轮组，提 ____________ 增大 。 升的物重增大了，其机械效率会_______ 斜面的倾斜程度 3.影响斜面机械效率的因素有_______________ 斜面的粗糙程度 两个因素。 、________________
2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮 组进行两次实验，实验数据如下表： （ 1 ）此实验所用滑轮的个数至少是 ____ 3 个，其中动滑 轮有_____ 2 个。 62.5% ， （ 2 ）第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ________ 第二次实验时滑轮组的机械效率 ______ 大于 第一次的机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）
课堂教学展示 情景导入
上坡时走S形路线，利用斜面搬重物到车上，这 样都可以省力。
课堂教学展示 进行新课
知识点一 探究简单机械的机械效率
实验 测量滑轮组的机械效率
W有 Gh 实验原理 W FFra Baidu bibliotek 总
实验器材 弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。 注意事项 竖直向上，缓慢拉动测力计。
η 高度 拉力 斜面长 有用功 总功 次数 坡度 粗糙度 G/N h/m F/N S/m W有/J W总/J （%）
① 30° 粗糙
0.5 0.20 0.35
0.4
0.4 0.4
0.1
0.1 0.14
0.14
71%
② 30° 稍光滑 0.5 0.20 0.30 ③ 60° 粗糙 0.5 0.28 0.45
课堂教学展示 教学板书
课堂教学展示 课堂小结
结论：动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。 结论： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。 提高机械效率的方法
减轻机械自重;
减小机械间的摩擦(加润滑油);
允许情况下增加物重。
拓展延伸
1.某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组 机械效率，记录数据如下表：
解：斜面的机械效率η=Gh/（Fs） =4.5N×0.3m/（1.8N×1.2m）=62.5%.
减小机械间的摩擦(加润滑油);
允许情况下增加物重。
课堂教学展示 随堂演练
1．图为测量滑轮组机械效率 的实验装置，钩码总重6 N。 缓慢 （1）实验时要竖直向上______ 拉动弹簧测力计，由图可知拉力 2 .4 大小为 ______N ，若钩码上升的 高度为 8cm, 则弹簧测力计向上移动 ______cm, 该滑 24 83.3% 。 轮组的机械效率为________ （ 2 ）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械 增大 （ 选 填 ： “ 增 大 ” 、 “ 减 小 ” 或 效 率 将 _______ “不变”）
4.测滑轮组机械效率时，所用实验装置如 图所示． 匀速 拉动 （1）实验中要竖直向上 ______ 弹簧测力计． （2）表中第1次实验数据有错误，改 正后计算其机械效率为________ 60.6% ．
实验 物重 物体上升 拉力 绳自由端上 机械效 次数 G/N 高度h/m F/N 升距离s/m 率 1 2 0.1 1.1 0.2 2 4 0.1 2.0 0.3 66.7%
（3）比较两次实验的机械效率可得出结论： 同一组滑轮，提起的物体越重，机械效率越大 . _________________________________________ B ．（填字母） 这里用到的研究方法是 ____ A.类比法 B.控制变量法 C.等效替代法 （4）改变图中滑轮组的绕线方法，提起同 一重物时，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）． ________
次 数 1 2 钩码重 /N 2 5 钩码上升高 度/cm 10 5 弹簧测力计 示数/N 0.8 1.5 弹簧测力计移 动距离/cm 40 20
3、马峰同学想通过实验来探究斜面的机械 效率和什么因素有关。他猜想斜面的机械效率可 能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关．他设 计了如图所示的实验装置，实验中保持木块的拉 力与斜面平行，并且匀速拉动木块． （1）下面是马峰在实验中得到的数据，请 你将表中未完成的空格填写完整。
2.一台起重机将3600 N货物提高4 m，起重机 做的有用功是多少？如果额外功是9600 J，总功 是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功 是由哪些因素引起的？ 解：起重机做的有用功是： W有=Gh=3600N×4m=14400J. 总功是：W总=W有+W额=14400J+9600J=24000J.