2019-2020年九年级物理 15.2《机械效率》导学案 新人教版

2019-2020年九年级物理 15.2《机械效率》导学案新人教版
(一)、知识储备点
1、了解什么是有用功、额外功和总功。

2、知道并理解什么是机械效率。

（二）、预习自我检测
1、必须要做的功叫______；
并非我们需要但又不得不做的功叫______；
_______加_______是总共做的功，叫总功。

2、用如图所示的滑轮组提升重为600牛的重物，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？拉力所做的功是多少焦？提升重物所做的功是多少焦？提升动滑轮所做的功是多少焦？直接把物体提高2米，要做多少功？
F
上题中进一步分析：哪是有用功________________；额外功______________；
总功_________________________。

3、_____________________________叫机械效率。

有用功总是______总功，所以机械效率总是______1。

(填“大于”、“等于”或“小于”) （三）预习随笔：写下你的困惑和问题
课内探究学案
学习目标：
（1）知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．
（2）能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．
（3）理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．
（4）会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．
（5）知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。

（6）会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。

教学重点与难点：
重点：能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．
难点：会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法．
教学过程：
一、阅读“想想议议”，根据图15.2-1和1-3段找出哪是“有用功、额外功和总功”？
1、交流讨论：额外功产生的原因有哪些呢？
2、练一练：
用定滑轮提升重为200N的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求定滑轮的有用功、总功和额外功
二．机械效率
1．自学“机械效率”部分并完成填空
(1)______跟_______的比值叫机械效率；公式是_______.
(2)______总是小于总功,所以机械效率总是小于____；
(3)机械效率通常用_______表示.
（4）起重机的机械效率为______，滑轮组的机械效率_______，抽水机的机械效率
________.
2、思考回答：机械效率有没有可能大于100%？
3、继续练：
用定滑轮提升重为200N的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求定滑轮的机械效率。

4、思考交流：根据η=W有用/W总=W有用/(W有用+W额外)判断机械效率的大小可能与哪些因素有关？怎样提高机械效率？
三、实验探究：斜面的机械效率
1、利用斜面做功，目的是把物体抬到一定高度。

我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去，这是为了省力。

演示实验：沿斜面拉物体，
注意观察并思考：怎样计算有用功？怎样计算总功？实验中需要测量哪几个物理量？
猜想并交流讨论：斜面的机械效率与哪些因素有关？
2、想一想；当一个物理量与几个因素有关，我们用什么方法来进行探究？
3、探究实验：
(1)在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时，应控制斜面的_______和_______一定，改变斜面的倾斜程度。

(2)在探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系时，应控制斜面的_______和_______一定，改变斜面的粗糙程度。

分别在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。

(3)在探究斜面机械效率与物体重力的关系时，应控制斜面的_______和_______一定，改变物体的重力，分别用较轻、较重、最重的物体做三次。

（4）各小组的同学只能就其中一个你们比较感兴趣的问题来进行探究，把你们的设计方案写下来，设计出实验表格。

（温馨提示：a实验不要用小车；b选用的木块要重一些；c木板的摩擦要大一些；d拉动中要尽量匀速；e弹簧测力计的读数要仔细准确。

这样实验的成功率就较高。

）
（5）进行实验并填写表格：
得出结论_________________________________________________________
四、你有哪些收获：
知识检测
1、使用简单机械可能会省，也可能会省，但一定不会省，反而会费功。

2、提高机械效率的方法：
a. 。

b. 。

c. 。

3、下面有关机械效率的说法中错误的是（）
A任何机械的机械效率总是小于1；
B使用任何机械总功都大于有用功；
C使用机械提升重物时，总功越大，机械效率越底；
D使用同一机械提升不同的重物时，机械效率会发生变化。

4、机械效率越高，即表示（）
A做的功越多；B做功本领大；C越省力；D有用功与总功比值越大。

5、用指定的滑轮组提升重物时（不考虑摩擦），下述办法中能够提高滑轮组机械效率的是（）
A改变绳子的绕法； B增加重物的提升高度；
C减少提升重物的质量； D增加提升重物的质量。

4、有四只滑轮，A、B两同学想把100牛的物件抬高20米，他们分别组装了如图1和2所示的滑轮组，已知一只滑轮重10牛，问：他们使用滑轮组时，各自省了多少力？各自又做了多少额外功？（不计摩擦）
F
图1 图2：
课后延伸学案
学习目标：
（1）能结合实例会计算有用功、额外功、总功．
（3）理解机械效率，会应用所学知识解决有关机械效率的问题；
（4）会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．
（5）知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。

一、填空题
1．使用滑轮组提起20N的重物，使它上升0.4m，拉力为8N，拉力的作用点上升了
1.2m，拉力对滑轮所做的功为____J，这个功叫____功。

滑轮克服物体重力所做的功为
____J，这个功叫____功。

用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是____J，这个功叫____功，这个滑轮组的机械效率是____。

2．斜面长5m，高1.5m，把重为800N的物体匀速推向斜面顶端。

若斜面是光滑的，则推力为____N，如果斜面不光滑，所用推力为300N，则斜面的机械效率为____。

二、选择题
l．关于机械效率,下列说法中正确的是（）
A、做功越多机械效率越高；
B、有用功与总功的比值越大，机械效率越小；
C．实际生产中．使用机械比不使用机械做功的效率高；
D．使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，那么，机械的效率是百分之百
2．某机器的机械效率的大小，正确的可能是（）
A．0.07%；B．82%；C．100%；D．120%
3．某人用手将一物体竖直举高3米和用机械效率为80％的斜面将它升高3米，比较这两种情况下人所做的功（）
A．用斜面使物体上升做的功多；B．用手竖直举高物体做的功多；
C．两种情况做的功一样多；D．无法比较；
4．使用机械效率高的机械，一定（）
A．省距离；B．省时间；C．省力；D．省功
6、已知甲机器的机械效率是65％，乙机器的机械效率是80％，那么下列说法中正确的是（）
A．甲机器一定比乙机器省力；B．甲机器一定比乙机器省距离；
C．甲机器做的有用功一定比乙机器多；D．以上说法都不对
三、是非题
1．额外功与总功的比值越大，机械效率越小。

（）
2．机械效率大的机械一定既省力又省功。

（）
3．机械效率越高，则机械做的有用功越多。

（）
4．机械做的总功越少，机械效率也越低。

（）
5．在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。

（）
6．机械效率是有用功和额外功的总和。

（）
四、计算题
有一斜面长L=8米，高h=2米，把质量m=200千克的物体沿斜面拉到顶端。

若受到阻力是物重的0.1倍，求斜面的机械效率。

2019-2020年九年级物理 15.2《机械效率》教学案（无答案） 人教
新课标版
学习目标：
1、能理解什么是有用功、额外功、总功。

能说出机械效率的概念和物理意义。

2、会运用相关公式进行简单的计算。

会自己设计实验测量机械效率。

学习过程
一、激趣导入，板书课题
引导学生结合计算结果分析图15.2-1中哪种方法好，并得出有用功，额外功，总功的概念。

二、自主学习，合作探究 方法一： 对砂子做功：W 1= 对桶做功：W 2= 克服自身重力做功：W 3= 方法二： 对砂子做功：W 1= 对桶做功：W2= 对滑轮做功：W3=
2.________ _______叫做有用功。

3． _______________________叫做额外功。

4． ________________________叫做总功。

5．__________________________叫机械效率。

其公式是_________________ 6.机械效率总是_________原因是 。

7.斜面机械效率及其提高方法：
有用功W 有用= 总功W 总= 机械效率η= 三、全班交流、精讲点拨
1、用图示滑轮组把重G=120N 的物体匀速提升1m ，绳端的拉力为F=50N ，则：绳端移动的距离为 m ，有用功W 有用= J ，总功W 总= J ，额外功W 额外= ，该动滑轮的机械效率η= 。

2、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶，动滑轮重为20N ，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。

若工人在5s 内将绳子匀速向上拉6m ，则泥桶上升________m ，手拉绳子的力为______N ，拉力的功率为______W ，滑轮组的机械效率为_______.
3、一斜面长为5m ，高2m ，现用沿斜面向上的100N 的力把重200N 的物体 匀速拉上斜面顶端，则：有用功W 有用= J ，总功W 总= J ， 额外功W 额外= ，该斜面的机械效率η= 。

4、下列关于机械效率的说法正确的是 ( ) A. 机械效率可以提高到100％ B ．机械效率总小于1
C ．功率大的机械，机械效率高
D ．机械效率越高，有用功就越多
四、牛刀小试 素质提升
1、小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W 1，机械效率为ηl ，用乙滑轮所做的总功为W 2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 ( ) A ．W l =W 2 ηl =η
2
B ．W 1=W 2 ηl <η 2 C. W 1<W 2 η1>η
2
D ．W 1>W 2 ηl <η2
2、通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是 A ．增加动滑轮，减小拉力 B ．减少提升重物重力，减小拉力 C ．减少提升高度，减少做功 D ．增加提升重物重力，增大有用功
3、下列关于机械效率的说法中，正确的是（ ）
A ．机械做的有用功越多，机械效率越高
B ．机械效率越高，越省力
C ．机械做的有用功占总功的比例越大，机械效率越高
D ．机械的功率越大，机械效率越高
五、课堂小结，反思整合（请同学们将整理学习内容后小组交流，小组长汇总本节课的学习还有哪些疑问，并主动举手提问！） 教后记：
方法三： 对砂子做功：W1= 对口袋做功：W2= 对滑轮做功：W3=。