《机械效率》教学设计机械制造机械理论及资料_机械制造-机械理论及资料.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 第 1 页 机械效率教学设计 【教学目标】1通过实验探究知道动滑轮提升重物时，手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功是不等的；2知道 W总、W有用、W额外的含义，并清楚他们之间的关系；3知道什么叫机械效率及其计算方法，并利用上述实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率点小于 1；4通过实验探究影响机械效率的因素，找出提高机械效率的方法。【教学重点】通过实验探究知道机械效率的存在。【教学过程】教师活动内容、方式 学生活动方式一、引入在使用简单机械提升或移动物体时，我们要对机械做功，机械又要对物体做功，那么我们对机械做功和机械对物体做功相等吗？二、新课（一）活动：以动滑轮为例，比较手

2、拉绳做的功与动滑轮对重物做的功。1设计方案：2需测量的物理量和使用工具：3实验注意点：A、测拉力时，应匀速拉动弹簧秤。B、绳自由端的拉力方向以竖直向上为宜，若方向向下，操作、读数均不方便。4设计表格，进行多次实验，将实验数据填入表格。5得出结论：手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功是 _(等或不等)的。（二）有用功、额外功、总功 1在上面的活动中，将钩码提升至一定的高度是我们的目的，所做的功叫做有用功，记作：W有用；在使用动滑轮提升重物时，需克服摩擦力作功，还要克服动滑轮的重力做功，这部分功虽然并非我们所需要的，但又不得不做，我们将它们叫做额外功，记作：W额外；如果把手的拉力（即动力）对动滑轮做的

3、功叫做总功，学生复习列举出常用的简单机械。学生设计方案并指出测量功的步骤。将实验数据记入表格并得出结论。记作 W总，则总功应等于有用功与额外功之和。即 W总W有用W额外。2以捞水桶或用水桶打水为例说明有用功、额外功、总功。3使用斜面时：将重物举高 h 所做的功（Gh）为有用功；使用斜面时，沿斜面的推（拉）力所做的功（Fs）；服摩擦力所做的功为额外功。（三）机械效率 1定义：物理学中有用功与总功的比值叫机械效率。用 表示。2表达式：3说明：机械效率是有用功在总功中所占比例的多少，是一个比值，所以是一个无单位的物理量。因为 W有用总小于 W总，所以机械效率 总小于 1。机械效率是描述机械性能优劣的

4、物理量，机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力、及省力多少无关；与机械工作时的快慢程度无关；与机械工作时所完成的功的数量多少也无关 4活动：根据上述测量结果计算不同情况下动滑轮的机械效率；实验、讨论动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高它的机械效率？5例题：（1）用定滑轮缓慢提升质量为 20kg 的物体，所用拉力为 220N，当物体提升 2m时，求有用功、总功和动滑轮的机械效率。（g=10N/kg）（2）由于在使用杠杆时的摩擦非常小，故杠杆是一种机械效率非常高的简单机械，若用一根机械效率为 90%的杠杆将一个 180kg 的物体提升 50cm，需要做多少总功

5、？（g=10N/kg）三、学生总结归纳；四、课堂训练。指出在捞水桶、用水桶打水、使用斜面时的有用功、额外功、总功。学生讨论、总结。学生活动：计算不同情况下动滑轮的机械效率；实验、讨论动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高它的机械效率？计算例题学生总结(可就所学的几种机械讨论)课堂训练【课堂训练】1利用动滑轮提升物体，你能区别有用功和额外功吗？2什么是机械效率？机械效率的大小可能大于 1 吗？为什么？3关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（）A物体受力且运动时，力对物体就做了功 B功学习必备 欢迎下载 第 2 页 率大的机器做功一定多 C功率大的机器做功就快 D做功快的机器其机械效率

6、一定高 4如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物 G=200N，每一个滑轮重 25N。当绳自由端拉力F拉力为 N时，恰能让重物 G匀速上升。5一动滑轮改为定滑轮使用，这样一定（）A 不能改变机械效率 B 提高了功率 C 改变了动力的方向 D节省了力 6斜面长 5m，高 1m，把重为 5000N 的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为 _N；如果斜面不光滑，所用推力为 1250N，则斜面的机械效率为_。7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，

7、增大有用功 8两台机械完成的有用功之比 W1：W2 4：7，它们的机械效率分别为 160，275，则两台机械所做总功之比为（）A 5：7B 7：5C 16：35D35：169如图所示用滑轮或滑轮组提起同一重物，其中机械效率最高的是()A B C D10 滑轮组将重 500N的物体，举高 80cm的过程中，机械效率为 80，则此过程中有用功为 J，额外功为 J。若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑轮重 N，当提升重物为 400N时，滑轮组的机械效率为。11芳芳和兰兰运用如图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因

8、素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：猜想1 可能与匀速提升的速度大小有关；猜想 2 可能与被提升的钩码重有关；猜想 3 可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；猜想4 可能与钩码被提升的高度有关。芳芳和兰兰分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表。（1）请帮助兰兰完成表中的一项计算；（2）请根据她俩的实验记录，分别在表中写出探究结果。（3）归纳她俩的实验探究，你所得的结论是：。12一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为 60kg，保洁器材的质量为 20kg，人对绳的拉力为 300N，吊篮在拉力的作

9、用下1min 匀速上升了 10m，求：（1）此过程中的有用功；（2）拉力 F做功的功率；（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。做的功是不等的知道总有用额外的含义并清楚他们之间的关系知道什么叫机械效率及其计算方法并利用上述实验探究的数据计算机械效率知道机械效率点小于通过实验探究影响机械效率的因素找出提高机械效率的方法教学重点通过我们要对机械做功机械又要对物体做功那么我们对机械做功和机械对物体做功相等吗二新课一活动以动滑轮为例比手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功设计方案需测量的物理量和使用工具实验注意点测拉力时应匀速拉动弹簧秤绳自论手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功是等或不等的二有用功额外功总功在上面的活动中将钩码提升至一定的高度是我们的目的所做的功叫做有用功记作有用在使用动滑轮提升重物时需克服摩擦力作功还要克服动滑轮的重力做功这