《机械效率》精品复习课教案

《机械效率》复习导学案
黄陂区姚集中学 乐志
【导学目标】
1．知识与技能
●了解什么是有用功、额外功和总功。

●理解什么是机械效率。

2．过程与方法
●通过复习探究杠杆、定滑轮、动滑轮、斜面、滑轮组机械效率的活动，学习拟订科学探究计划和实验方案
3．情感态度与价值观
●培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。

【导学重、难点】 机械效率的理解、计算 【导学内容】
一、理解机械效率【沙场点兵】
◆知识储备一：回顾功的原理、有用功、额外功和总功
1．功的原理内容： 。

(功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用) 2．有用功：_________________________________________________________。

3．额外功：_________________________________________________________。

4．总功：________________________；计算公式：W 总=__________________。

5．使用简单机械提升重物，有用功、总功的计算方法：有用功W 有用=_________，总功W 总=____________。

◆牛刀小试一
1、指出下列几种机械做功过程中的总功（W 总）、有用功（W 有）及额外功（W 额）
◆展示与质疑：
◆知识储备二：机械效率的概念
机械效率的概念：
机械效率的意义： 机械效率的公式______________。

机械效率的特点：
二、常见机械的机械效率
经典回顾（一）、杠杆的机械效率 ◆牛刀小试二
如上图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆自身的重力忽略不计)
F 乙
G h 2
(2)为提高本实验中杠杆的机械效率，请提—条合理的建议：。

◆展示与质疑：
经典回顾（二）、斜面的机械效率
◆牛刀小试三
学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；
B.跟斜面的粗糙程度有关；
C.跟斜面的长度有关；
D.跟物体的重力有关。

小刚同学为了证实这些猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程。

（1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中相关数据）。

（2）通过对比实验①②数据，可验证猜想（填写字母）。

（3）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越。

（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和_______________不改变。

有关；
◆展示与质疑：
经典回顾（三）、定滑轮、动滑轮的机械效率
经典回顾（四）、滑轮组的机械效率
◆牛刀小试四：小仑同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：
滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关； 滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关； 滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关； 滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。

一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：
（1）在表中填上四次实验的绳子的股数n 和机械效率。

（2）根据实验____和____(填①、②、③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； （
3）根据实验②和④可知，滑轮组的机械效率与________________________无关；
（4）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______；
（5）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关应该选用_______(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升_______(填“相同”或“不同”)的高度去研究。

◆牛刀小试五：如图所示装置，物重G =30N
，在拉力F 作用下，以10cm/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，F =10N ，滑轮组机械效率为80%，（不计滑轮重）求： (1)物体受到水平地面的摩擦力； (2)5s 内拉力F 做的功.
1
2
3
4
① ② ③ ④
三、应用与提高【过关斩将】
1、（2010攀枝花）如图9所示，斜面长5m ，高1m ，工人用沿斜面方向400N 的
力把重1600N 的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是_______J ，斜面的机械效率是_______。

2、（2010南通）如图10所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把
重为500N 的箱子匀速提升5m ，动滑轮的质量为8kg ，不计绳重和摩擦，g=10N/kg ．
（1）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．
（2）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大? （3）在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?
3、如图要把一个质量是450kg 的贵重物品A 沿水平地面移动100m ，工人把它放在
一个质量是50kg 的木板B 上，然后用400N 的水平拉力将木板B 沿直线匀速拉动，直至终点。

（注：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）
（1）在匀速拉动B 的过程中，A 、B 之间的摩擦力是 N 。

（2）计算拉力做的总功是多少焦耳？ （3）在拉力做功的过程中，机械效率是多少？
答案：（1）0
（2）W 总=FS=400N ×100m=4×104J （3）（水平拉力可以分成两个成分，即拉动A 的拉力和拉动B 的拉力） 拉动A 的拉力：FA= 9/10×400N = 360 N
拉动A 做有用功：W 有用 = FA S = 360 N ×100m = 3.6×104J 机械效率：η= W 有用/ W 总= 3.6×104J /（4×104J ）=90%
4、用如图所示的滑轮组，将480N 的物体以0.3m/s 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N （不计摩擦和绳重） （1）滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率
（3）若用该滑轮组将重600N 的物体匀速提升2m 时，拉力做的功。

图9
图10
解：①动滑轮上绳子股数n=3
%803
200480G W =⨯==
=
N N
Fnh h W 总
有η ②拉力的功率
③由题意nF=G+G 动 则G 动=nF-G=3×200N-480N=120N 提起600N 的物体时的拉力
N N
N n
2403
120600G G F //
=+=
+=
动
拉力F /
=做的功 W /=F /nh /
=240N ×3×2m=1440J
5、当前我国云南遭遇了百年不见的特大旱灾，某村响应政府号召积极打井抗旱救灾。

他们准备用抽水
机在一口打好的井中，将井下10m 深的水抽到地面。

若抽水机每小时抽水7.2×105Kg ，机械效率为50％ .
（1）抽水机所做的有用功是多少？ ( 2）抽水机所做的总功是多少？
6、如图所示，滑轮组的机械效率是50%（不计绳重和摩擦），当物体在空气中时，在绳端用力F 1=60N ，可使物体匀速上升；当物体浸没在水中时，在绳端用力F 2=50N ，可使物体匀速上升，求①物体浸没在水中时受到的浮力；②物体的密度。

◆展示与质疑：
【巅峰对决】
5、如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。

不计绳重和摩擦，物体重G 1从200N 开始逐渐增加，直到绳
子被拉断。

每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。

图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。

(1)每个滑轮重多少N?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?
(3)当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少N? 答案：
解：（1）根据图像当G=200N 时，η=50% 又s=4h
η==
==
W s m N nv F t
nh F t W P 180/3.03200=⨯⨯=∙=∙=
=
即：50%=解得：F=100N
又因为
F=(G+G)
G=nF- G=4×100N-200N=200N
即每个滑轮重：200N/2=100N
（2）当G=1800N时，F最大
绳子能承受的最大拉力:
F=(G+G)
=（1800N+200N）/4=500N
（3）因为η====
F=(G+G) 即4F= (G+G)
所以η=
80%=
解得：G=800N
2、如图所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重
物沿斜面匀速拉上来，所需拉力F是多少？
四、课堂小结（略）
作业：。