《机械效率》复习导学案

《机械效率》复习导学案

一、导疑——情境导入，提出问题

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，那么机械效率跟哪些因素有关？怎样提高机械效率呢？

二、引探——自主学习，探究问题

学习目标：

●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。

●通过探究滑轮组的机械效率的活动，学会拟定简单的科学探究计划和实验方案。

例1、从井中提水,人对水做的功是功，从井中捞桶的时候,桶里带了一些水,这时人对水做的是功。

1、有用功、额外功和总功

（1）有用功：使用机械时，的功，用符号W有表示。（2）额外功：使用机械时，不得不克服以及等因素的影响而多做的功，用符号为 W额表示。

（3）总功：和之和是总共做的功，用符号为W总表示。即： W总=W有+W额。

例2、下列说法正确的是

A、机械效率越高的机械做功越

B、机械效率越高的机械做功越多

C、功率越大的机械做功越快

D、功率越大的机械做功越多

2.机械效率

(1)定义: 跟的比值叫机械效率。有用功在总功中所

占的比例越大，说明机械的效率越 。 （2）定义式： 总

有

W W =

η 因为有用功总是 总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数表示。

例3、如图所示，滑轮重小于物重（绳重、摩擦不计）。使用甲图滑轮最大的好处是______________；若匀速提升相同的重物，则F 甲

_____F 乙，机械效率η甲_____η乙（“<”、“=”或“>”）

3、影响滑轮组机械效率的主要因素有： 和

。 影响斜面机械效率的因素有： 和 。 4、提高机械效率的主要办法：关键是减少 功和增大 功。 （1）改进结构，使它更 ，更 。

（2）在使用中按照技术规程经常 ，使机械处于良好状态。 三、释疑——主动展示，阐释疑点

例4、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图：

（1）通过表中数据可分析出实验1是用 （填“甲”或“乙”）

实验次数 1 2 3 钩码重G （N ）

4

4

6

钩码上升高度h （m ） 0.1 0.1 0.1

绳端拉力F （N ）

1.8 1.4

2.4

绳端移动距离S （m ） 0.3 0.5 0.3

机械效率η

74%

甲 乙

例4图

例3图

例5图 图做的实验，实验2是用 （填“甲”或“乙”）图做的实验。 （2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数） （3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率___________。

（4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，________________________，可以提高滑轮组的机械效率。 例5、小明同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重G ，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：

斜面倾 斜角θ 小车

重G /N

斜面

高

h /m

斜面

长 S /m

拉力

F /N

有用

功 W 有/J

总功

W 总/J

机械

效率η 12° 5 0.2 1 2.1 2.1 47.6% 30° 5 0.5 1 3.6 2.5 69.4% 45°

5

0.7

1

4.3

3.5

4.3

(1)请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据．．．．．．．．．．。 (2)分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越 ，使用的斜面越省力，斜面的机械效率越 。

(3)实验过程中拉力的方向应 ，且应

拉动。

(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 和

不变，只改变 。

（5）第3次实验中，小车所受的摩擦力是 N 。

例6、小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N 的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W ，滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）求： （1）绳子自由端移动的速度。

（2）若用此滑轮组提起4.8N 的重物时，所用拉力是多大？

四、启思——归纳总结，提炼方法 1、功率和机械效率的区别：

机械效率表示 ,即利用机械时所做总功中有用功所占的比例；功率表示 。功率和机械效率是两个物理意义完全不同的物理量，是从不同方面反映机械性能，两者没有必然联系。功率大的机械,机械效率不一定高;机械效率高的机械,功率也不一定大。

2、机械效率的计算：

（1）滑轮组类：G 为物重，h 为物体上升高度，F

为作用在绳子自由

例6图

端的拉力，s 为绳子自由端移动的距离，n 为动滑轮上绳子段数，关系式如下：∵s=nh ∴W W η=

=有用

总

= ； 延伸：如不计摩擦及绳重，只考虑机械自重，则

动滑轮

物物

动滑轮

物物总

有用G G G nh

n

G G h G W W +=∙+=

=

η；

当滑轮组水平移动物体时，η= 。

（2）斜面类：G 为物重，h 为斜面竖直高度，F 为拉力大小，s 为斜面长度,f 为摩擦力，关系式如下：

W W η=

=有用总 ，或W W W η==+有用

有用额外

。 （3）杠杆类：F 1为动力，F 2为阻力，L 1为动力臂，L 2为阻力臂，h 1为动力作用点移动距离，h 2为阻力作用点移动的距离，关系式如下：

W W η=

=有用

总

= 。 五、精练——当堂训练，提升能力

1、关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A ．越省力的机械，效率越高 B ．做有用功越多的机械，效率越高 C ．做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D ．做功越快的机械，效率越高

2、甲电动升降机比乙电动升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。则：（ ）