11.5机械效率(共2课时)_20120927083333699

课题11.5 机械效率课时 2

教学目标明确机械效率是描述做功效率的物理量。

掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。

能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。

重点难点重点：机械效率的概念和有关计算

难点：动滑轮的机械效率与哪些因素有关

教学

资源

动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线

教学过程互动与反馈第一课时

一、新课导入

1．提出问题：小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的

功与动滑轮对木料做的功相等吗？

2．怎样探究这个问题？

二、活动：再探动滑轮

1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。

2．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。

3．改变钩码的数量，重复上述测量。请学生发表自己的见解，提出各种方案。

4．设计表格，将实验数据填入表中。

实验 次数 手的拉力F/N

手移动距离

s/m 钩码重

G/N [来源:学§科§网]

钩码上升高度h/m [来

源:https://www.wendangku.net/doc/656980115.html,] 1

2

3

5．分析实验数据：

⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？

⑵哪一个做的功多一些？

⑶你认为产生这一现象的原因是什么？

三、关于机械效率的概念

1．几个基本概念：

有用功W 有用_____将重物提升一定高度所做的功

额外功W 额外_____克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功 总功W 总_____手的拉力对动滑轮做的功

2．三者之间的关系：额外有用总＋＝W W W

3．机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。

即： ％总功有用功机械效率＝

100? 计算公式： %100?=

总

有用

W W η 4．注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。

第二课时：

四、关于机械效率概念的巩固和计算

例1．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

例2．如图所示，在50N 的水平拉力F 作用下, 重800Ｎ的

物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦

边实验边填表。 分析实验误差，指出要使

重物重一些，误差就会小一些。

⑴不相等 ⑵手拉绳做的功多 ⑶有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮。

答：B

力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为 _______ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为___________ J．

例3．各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况(设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为_____，由此可判断出_______图的机械效率最大。(g取10N/Kg)

五、讨论影响机械效率的因素及提高机械效率的方法

同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高；提起相同的重物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越低。

六、课堂练习：

1．在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两[来源:https://www.wendangku.net/doc/656980115.html,][来源:学,科,网Z,X,X,K]

次实验，实验数据如下：

实验次数钩码重

G/N

钩码上升

的高度

h/cm

弹簧测力

计的示数

F/N

弹簧测力计

移动的距离

s/cm

1 2 10 1.5 20

2 5 5 3.0 10

⑴实验中应拉弹簧测力计．

⑵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（选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率．

⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为________________。

2．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s＝3m，现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为_____N；若实际拉力F′＝1200N，则该斜面的机械效率是%

3．如图所示，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W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则( )

A．W l=W2ηl=η 2 B．W1=W2ηl<η2请同学根据公式讨论，然后小结。

答：F＝900N η＝75％

C. W1η2 D．W1>W2ηl<η2

4．如图所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m／s 的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为________，在2s内拉力F做的功为__________J。

七、作业：

课本 P40 1、2

补充：

1．某工人利用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个动滑轮的机械效率是80％，求：

(1)这名工人所做的总功是多少焦?

(2)他所做的额外功是多少焦？

(3)他的输出功率是多少瓦?

2．用图示的装置提水，已知动滑轮重4N，桶重6N，

桶中的水重50N，摩擦不计，则装置的机械效率为

_________。

3．如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5m／s的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做的功是_______J，滑轮的机械效率是_____(不

计滑轮重力)。

[来源:学,科,网]