八年级下物理课件第三节机械效率_人教新课标 23页

3机械效率 【出谋献策】我们家想把房间装修一下，需要把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助解决这个问题，看看哪个小组想的又快又好？【揭示课题】同学们这么快想出这么多办法，可以看出同学们分析解决问题的效率很高，可以看出同学们学习的效率很高，学习的效率可以从一方面反映学习的好坏，刚才大家想的办法中使用了很多机械，那要想反映机械性能的优劣就可以用机械效率。这节课我们就来探究机械效率的有关知识。 （一）有用功额外功总功【提出问题】不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？下面我们用实验模拟提升重物。【探究实验】——使用动滑轮是否省功1．如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢匀速地提升一定的高度，计算拉力所做的功。2．如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢匀速地提升相同的高度，计算拉力所做的功。请各小组讨论一下需要测量哪些量，用什么测量工具，怎样测量？ 提问：这两次拉力所做的功一样吗？为什么？【结论】使用动滑轮不省功。【推论】使用任何机械不省功。（功的原理）【问题导学、引领认知】请大家阅读课文，完成问题导学内容。有用功（w有）：为达到目的必须做的功。额外功（w额）：没用的但又不得不做的功。总功（w总）：有用功与总功之和。W总=W有＋W额 【深化认识】——分清三种功1．用水桶从井中提水时，所做的有用功是对水做的功，额外功是对桶做的功，总功是拉力所做的功；2．如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是对桶做的功，额外功是对水做的功，总功是拉力所做的功。 【算一算】分别算出下面三种方法中的有用功、额外功、总功。（不考虑摩擦和绳重）沙子重100N方法一沙子重100N方法二体重400N桶重20N动滑轮重10N口袋重5N沙子重90N方法三（二）机械效率 【比一比】从功的角度分析比较哪种机械性能好呢？情境一：有用功相同，额外功不同方法一方法二W有600J600JW额180J90JW总780J690J 情境二：额外功相同，有用功不同方法二方法三W有600J540JW额90J90JW总690J630J 情境三：有用功不同，额外功不同方法一方法三W有600J540JW额180J90JW总780J630J76.9%85.7%【问题导学、自主学习】请大家阅读课文，完成问题导学内容。定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。公式：η＜1 【典例剖析】起重机把质量为0.5t的重物匀速提升3m，而它的电动机所作的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少？提问：解答物理计算题的有哪些基本要求？ 【想想议议】怎样测量滑轮组的机械效率？需要测量哪些物理量？用什么测量工具？怎样计算有用功和总功？【实验设计】——怎样测量h与s呢？要测量h与s，需要作四个标记，为了便于测量，进行下列设计。将滑轮组安装在竖直的木尺旁边，拉动时，标记钩码上升的起点A与终点B，同时标记绳子的自由端的起点A′与终点B′。对应读出h与s的值。演示：斜向上拉动弹簧测力计，这样操作行吗？【想一想】怎样测量拉力呢？演示：向上猛然拉动弹簧测力计时读数，这样操作行吗？【测一测】请小组分工协作测出面前的滑轮组的机械效率。（三）探究滑轮组的机械效率 【实验探究、合作研讨】1．【提出问题与猜想】滑轮组机械效率的大小可能跟哪些因素有关呢？说出你猜想的依据。说明:将同一物体，提升相同的高度，有用功是一定的，动滑轮重、绳重及摩擦越大，额外功越多，机械效率就越低。今天各个小组探究滑轮组的机械效率与被提升物体的重是否有关，滑轮组的机械效率与其它因素的关系作为课下探究作业。2．【设计实验】【想想议议】（1）你计划采取什么科学方法来研究自己的实验课题？（2）如何设计实验方案？让学生以小组为单位进行讨论，并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。教师巡视，并给予必要的点拨。【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：使用同一滑轮组，只改变被提升物体的重，测出每次的物重、提升的高度、拉力、弹簧测力计移动的距离s，填入表格，并计算每次的机械效率。 3．【进行实验、收集数据】为了让大家做好实验，老师给同学们几点温馨提示：【友情小提示】在此实验中操作的关键：1．匀速竖直向上拉动弹簧测力计2．应在匀速拉动过程中读数3.小组同学分工明确，各负其责。教师巡视、指导学生分组实验。鼓励学生动手实验，鼓励学生间的交流和合作。 实验序号物重G/N物体被提升的高度h/m有用功w有/J拉力F/N弹簧测力计移动的距离s总功w总机械效率η1234．【分析论证】组织学生展示实验结果。【归纳总结】同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高。 5．【评估】回想刚才的实验过程，在探究中运用了哪些研究问题的科学方法？我们的设计有没有不合理的地方？操作中有没有什么失误？从实验中你还有什么新发现？滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关 【练一练】用右图所示的滑轮组，将重为300N的物体A匀速提升了0．5m。已知绳子自由端所用的拉力F为200N。则在这个过程中拉力做了_______J的功，该滑轮组的机械效率为_______。（g=10N/kg） （四）拓展延伸【回归生活】展示科学世界机械发展史 议一议】如何提高机械效率呢？【小结】提高机械效率的办法1.有用功一定时，减小额外功（1）改进机械结构，使它更合理、更轻巧。（办法2）经常保养，按时润滑，以减小摩擦。2.额外功一定时，增大有用功【对比分析】旧汽车与新车相比，旧汽车效率低，当做一样多的有用功时，旧汽车比新车耗油多，排出的尾气也多，想想提高机械效率有什么意义呢？ 课堂小结 课堂检测1.举重运动员把重1.5×103N的杠铃举高1.8m，在这个过程中他做功________J，然后，他又举着杠铃水平向前移动1m，在这个过程中，他又做功__J.2.一辆汽车满载时总重G=8×104N，在F=8200N的牵引力作用下上坡，已知汽车沿斜坡前进s=500m时，竖直方向升高h=10m，则牵引力F对汽车做的功是_______J，重力对汽车做的功是_______J.3.某人用F=100N的水平力将一质量为30kg的物体沿水平方向推动了2m，接着又把它匀速举高1m，这人对物体共做了____J的功.(g=10N/kg)02.7×1034.1×1068×105500 4.功率是表示________的物理量.甲、乙两台机器做相同的功所需的时间之比为3∶2，则甲、乙两机器的功率之比为_______.5.一台拖拉机，功率为20kW，它以7.2km/h的速度匀速前进0.5h，做功________J，它受到的阻力为________N.2∶3做功快慢100003.6×107 6.如图6-2-8所示，用一轻质杠杆AB提升重为200N的物体G，支点O处的摩擦不计，BO=2OA，重物被举高0.2m，则动力作用点竖直下降的距离是____m，动力做功是___J，动力是____N.图6-2-80.440100 7.某机械的效率为75%，已知所做的有用功是600J，则总功是____J，额外功是____J.8.如图6-2-9所示，用滑轮组匀速提升一重为100N的重物，所用的拉力F大小为60N.如果物体上升1m，则W总=____J，W有用=____J，η=______，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重G动=____N.800200图6-2-912010083.3%20