八年级下物理课件人教物理八下12-3机械效率课件_人教新课标 23页

• 【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 100 N 方法一 沙子重 100 N 方法二 体重400 N 桶重 20 N 动滑轮重10 N 口袋重5 N 沙子重 90 N 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 600 J 600 J W额 180 J 90 J W总 780 J 690 J • 情境二：额外功相同，有用功不同 方法二 方法三 W有 600 J 540 J W额 90 J 90 J W总 690 J 630 J • 情境三：有用功不同，额外功不同 总 有 W W 方法一 方法三 W有 600 J 540 J W额 180 J 90 J W总 780 J 630 J 76.9% 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： 总 有 W W  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 η 1 2 3 4．【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1.5×103 N的杠铃举高1.8 m，在这个过 程中他做功________ J，然后，他又举着杠铃水平向前移 动1 m，在这个过程中，他又做 功__J. 2.一辆汽车满载时总重G=8×104 N，在F=8200 N的牵引 力作用下上坡，已知汽 车沿斜坡前进s=500 m时，竖直方 向升高h=10 m，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=100 N的水平力将一质量为30 kg的物体沿水平 方向推动了2 m，接着又把它 匀速举高1 m，这人对物体 共做了____ J的功.(g=10 N/kg) 0 2.7×103 4.1×106 8×105 500 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20 kW，它以7.2 km/h的速度匀速前 进0.5 h，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200 N的物体G， 支点O处的摩擦 不计，BO=2OA，重物被举高0.2 m，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6-2-8 0.4 40 100 7.某机械的效率为75%，已知所做的有用功是600 J，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100 N的重物，所 用的拉力F大小为60 N. 如果物体上升1 m，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. 800 200 图6-2-9 120 100 83.3% 20