第三节机械效率
第三课时
【实验三】探究斜面的机械效率
【实验目的】
探究斜面的机械效率 【实验原理】
W 有 n = — X 100% 1
W 总
【实验器材】
小车、弹簧测力、斜面、刻度尺 【实验步骤】
(1) 测量小车的重量并将实验数据记录在实
验表格中。
(2) 如右图A 所示，将小车用弹簧测力计, 从“较缓且较光滑”的斜面底端，缓慢匀速拉到斜面顶端。记录此时
弹簧测力计的示数、并测量斜面的长度以及高 度，将其记录在实验表格中。
(3) 如右图A 所示，将小车用弹簧测力计, 从“较缓且较
粗糙”的斜面底端，缓慢匀速拉 到斜面顶端。记录此时
弹簧测力计的示数、并测量斜面的长度以及高 度，将其记录在实验表格中
(4) 如右图B 所示，将小车用弹簧测力计，从“较陡”的斜面底端,
图A.斜面机械效率示意图
图出斜面机械效率示意图
缓慢匀速拉到斜面顶端。记录此时弹簧测力计的示数、并测量斜面的
长度以及咼度，将其记录在实验表格中。
（5）如右图C所示，将小车用弹簧测力计，从“最陡”的斜面底端，缓慢匀速拉到斜面顶端。记录此时弹簧测力计的示数、并测量斜面的长度以及高度，将其记录在实验表格中。
（6）整理实验仪器，为下次实验做准备。
【实验数据】
实验数据表（二）
【数据分析】
（1）“较缓”光滑斜面做功情况:
W有=F ?h = 10N X0.1m= 1J W总=F ?s= 3N x im= 3J
也有X100% = J X100% = 33%
W总3J
（2）“较缓”粗糙斜面
W有=F ?h = 10N X0.1m = 1J W总=F ?s = 3.5N X m 二 3.5J
总、
W有1J
=——X100% =——X100% = 28.6%
W 总 3.5J
总、
(3) “较陡”斜面做功情况:
W有=F ?h = 10N X0.2m = 2J W总=F ?s= 4N X lm = 4J
W X100% = X100% = 50%
W总4J
(4) “最陡”斜面做功情况：
W总=F ?s= 5N Xlm = 5J
W有=F ?h = 10N X0.3m = 3J
n = X00% = J X00% = 60%
W总5J
【数据分析】
(1)比较①②两组实验数据可以发现，其他因素相同时，斜面越粗糙机械效率越低。
(2)比较②②②三组实验数据可以发现，其他因素相同时，斜面越陡，机械效率越高。
【实验结论】
(1)斜面做功的机械，当斜面的粗糙程度相同时，斜面越陡(倾斜程度越大)，机械效率越高。
(2)斜面做功的机械，当斜面的倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高。
二.知识小结
几种简单机械的机械效率小结
三.布置作业
1?完成课后练习卷相关题目
第三节机械效率 学习目标 1.理解什么是有用功，额外功和总功，理解三功之间的数量关系。 2.知道什么是机械效率，并能用机械效率公式准确计算。 3.知道机械效率取值范围及原因。 【预习生成】 知识回顾：（要求：独立完成）时间3分钟每空0.5分 1.做功的两个必要因素：一是物体要作用，二是物体要在方向上通过一定的。 2.功等于与的乘积。用公式表示。 3.功的原理：使用任何机械都不______。即W用机械 ____W不用机械. 4.光滑程度相同的斜面，越平缓越______（省力或费力）。 【新知探究】 1.有用功、额外功和总功时间20分钟每空 0.5分 我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上, 利用P107页的三种方法向宿舍楼上运沙子，按表中要求通过计算回答哪种方法最好？哪种最不好？并说明理由 。 2.以方法二为例： A.那么为了完成目的而做的功是对_____做的功。这部分功等于______________J。 B.为了达到目的不得不多做的功是对_______做的功。这部分功等于__________J。 C.那么在整个过程中人所做的总功是对____和______做的功。这部分功等于______J。 结合108页内容总结： 有用功是_______________________________________________。 额外功是________________________________________________。 总功是____________________________________________。 【达标检测】 1.甲用桶从井中提水其中对_______做的功是有用功,对_____做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。 2.乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水，则对_____做的功是有用功，对____做的功是额外功，___________________________是总功。 3.假如用斜面推沙子，对_________做的功是有用功、对_______做的功是额外功，___________________________是总功。 4.使用滑轮组提起10N的重物，使它上升0.2米，拉力是4N，拉力的作用点上升了0.6米，拉力对滑轮所做的功___J，这个功叫____功。滑轮克服物体重力所做的功为___J，这个功叫___功。用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫功。 5. 机械效率（根据上面的计算数据完成下列表格） 1
人教版物理第12章第3节：简单机械-机械效率-真题测试卷 （选择、填空、计算专题） 一、选择题 1.（12广州）如图所示的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示D A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸 D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸 2.（12泰安）如图所示，工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m，在此过程中滑轮组的机械效率是A A．80% B．62.5% C．125% D．20% 3.（12来宾）用图中装置匀速提升重力为100N的物体，手的拉力为60N，滑轮的机械效率为C A．16.7% B．20% C．83.3% D．100%
4.（12自贡）如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中A A．做的有用功是800J B．拉力F的功率是80W C．绳子自由端被拉下3m D．滑轮组的机械效率是60﹪ 5.（12岳阳）工人利用如图所示的滑轮组，将重800N的物体竖直向上匀速提升1m，工人对绳的拉力为500N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率分别是D A．W有=500J =62.5% B．W有=500J =80% C．W有=800J =62.5% D．W有=800J =80% 6．（12宜昌）甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则B A．甲吊车的电动机做的有用功较多 B．乙吊车的电动机做的额外功较多
第3节机械效率 一、知识与技能 1. 了解什么是有用功、额外功和总功。 2. 理解什么是机械效率。 二、过程与方法 小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。请同学们根据需要，设计方案，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？ 1. 把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上； 2. 在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上； 活动2【讲授】机械效率 1.有用功和总功 假如用动滑轮提升沙子，用学具展示提沙子的过程，学生观察思考。想一想对谁做的功是我们需 要的？哪部分功是我们不需要，但不得不做的？ 对沙子做的功是我们需要的，把我们所需要的功称为有用功。 对提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功是我们不需要但是不得不做的。工作时，对于额外负担所不得不做的功称为额外功。 板书：有用功：我们所需要的功。 额外功：我们不需要但是不得不做的。 一共做的功等于什么？等于有用功与额外功之和。我们把一共做的功叫做总功。 板书：总功：有用功与额外功之和。 假如用斜面推沙子，有用功、总功、额外功各是多少？ 有用功：250X6=1500J 总功：200X10=2000J 额外功：2000-1500=500J
2?机械效率 工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。 板书：机械效率：有用功在总功中所占的比例，用字母n表示。 W有表示有用功；W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示？ 根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？ n =1500/2000=75% 观察计算结果，对机械效率”你能发现什么？机械效率是一个比值，没有单位，小于1,常用 百分数表示。 3. 探究斜面的机械效率 同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗？请同学们再来观察 用斜面推物体的情景。 下面我们探究斜面的机械效率 板书：探究：斜面的机械效率 通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提岀什么问题？斜面的机械效率与斜 面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系？请同学们猜想上面提岀的问题。可能是在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。 请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。小组讨论，设计实验的方案。下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行 实验。分析实验数据，你能得岀什么结论？回想实验的过程，影响实验的误差是什么？ 活动3【活动】机械效率 通过本节课的学习，你有哪些收获？ 1 ?有用功、额外功、总功； 2 ?机械效率：定义、公式、计算； 3 ?探究：斜面的机械效率
一、选择题 1.（2019 聊城）如图所示，用滑轮组提升重100N的物体时，在10s内绳子自由端被匀速拉下6m。已 知拉绳子的力F为60N，不计绳重和摩擦，则在此过程中（） A．物体被提升了2m B．所做的有用功是300J C．拉力F的功率是30W D．滑轮组的机械效率是55.6% 【解答】解： A、由图可知n＝2，由s＝2h可得，物体被提升的高度h＝s＝×6m＝3m，故A错误； B、所做的有用功：W有用＝Gh＝100N×3m＝300J，故B正确； C、拉力做的总功：W总＝Fs＝60N×6m＝360J， 拉力做功的功率：P＝＝＝36W，故C错误； D、滑轮组的机械效率：η＝＝×100%≈83.3%，故D错误。 故选：B。 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 二、填空题 1.（2019 南京）建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物 体5s内上升了6m，此过程中有用功为J，钢丝绳移动的速度为m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为J，拉力F为N，其功率为W。 【分析】根据有用功等于物重与物体升高的高度的积；根据速度公式可求物体上升的速度，由v绳 ＝nv物可求钢丝绳移动的速度，根据η＝可求总功，额外功等于总功减去有用功，再根据W ＝Fs＝Fnh可求拉力；根据P＝Fv可求功率。 【解答】解：有用功： W有用＝Gh＝4.2×103N×6m＝2.52×104J； 由图可知，n＝3，钢丝绳移动的速度： v绳＝nv物＝n×＝3×＝3.6m/s； 由η＝可的总功， W总＝， 额外功：W额＝W总﹣W有用＝﹣W有用＝W有用（﹣1）＝2.52×104J×（﹣1）＝1.08×104J；
第十二章简单机械教材分析 一、新旧教材对比 本章是在新教材的“第七章力”、“第八章运动和力”、“第十一章功 和机械能”等力学重要知识的基础上，进一步学习简单机械及机械效率的相关知识。新教材将原有“第十三章力和机械”中的“第四节杠杆”、“第五节其他简单机械”和“第十五章功和机械能”中的“第二节机械效率”整合为“第十二章简单机械”。这样的编排顺序，使学生在学习完了简单机械后紧接着就进一步认识机械效率，更利于机械效率和简单机械知识的有效衔接，可以避免在后续机械效率的学习时要先对前面所学的简单机械知识做必要的回顾，有利于知识的系统化，减少不必要的重复劳动和课时浪费。同时学生在学习了力、功和能相关知识的基础上，有了更多的知识储备，更容易认识杠杆和滑轮等简单机械，并了解提高机械效率的具体途径和实际意义。 二、课程标准要求： （一）2011版课程标准要求： 1、知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 2、知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。 3、了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用。 （二）2001版课程标准要求： 1、通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。 2、理解机械效率。 3、了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。 （三）对比分析 1、将“通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向”改为“知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件”。细化科学内容，明确教学要求，同时规范表述，增强可评价性。 2、“理解机械效率”调整为“知道”,可以避免在机械效率的问题上进行更多的转化，降低了教学要求的层次，从而减轻了学生的课业负担。 3、增加“了解提高机械效率的途径和意义”。目的在于强化物理知识跟生产、生活的联系，更加关注知识的实践应用。
机械效率 学校：姓名：班级：考号： 评卷人得分 一、第II卷（非选择题） (). A. 增加提升高度 B. 增加滑轮的重 量 C. 提起更重的物体 D. 三种说法都 对 2. 机械甲的机械效率比机械乙的机械效率高,这表明( ) A. 甲做的有用功比乙做的有用功多 B. 甲做的总功比乙做的总功少 C. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功多 D. 做相同的总功,甲做的有用功比乙做的有用功少 3. 关于功、功率、机械效率说法正确的是( ) A. 功率越大,做功越快,机械效率越大 B. 做功越少,功率越小,机械效率越小 C. 功率越大,反映做功越快,与机械效率无关 D. 机械效率越大,表明它做的功越多 4. 关于机械效率,下列说法中正确的是( ) A. 机械做功越快,机械效率越高 B. 机械所做的总功越少,机械效率越高 C. 机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高 D. 机械做的额外功在总功中占的百分比越大,机械效率越高 5. 如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2 m。已知G＝18 N，F ＝10 N这一过程中，不能得到的结论是( ) A. 绳子自由端上升0.4 m B. 拉力F做功 4 J
C. 动滑轮重为2 N D. 该动滑轮的机械效率为90% 6. 用图甲、乙两种方式匀速提升重为100 N的物体,已知滑轮重20 N、绳重和摩擦不计。则( ) A. 手的拉力:F 甲=F 乙 ;机械效率:η 甲 =η 乙 B. 手的拉力:F 甲
第三节机械效率 （一）学习目标 1、知识与技能目标 （1）知道有用功、额外功、总功 （2）理解机械效率，会计算机械效率 2、过程与方法目标 （1）根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题 （2）探究：斜面的机械效率 （3）学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律 3、情感、态度价值观目标 使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。 (二)教学重难点 1、重点：(1) 理解机构效率 (2) 探究斜面的机械效率 2、难点：理解机械效率 (三)教学准备 长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线 (四)教学过程 一、引入新课 小明家最近买了一处新楼房，三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？二、进行新课 假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程。 对谁做的功是我们需要的？ （板书有用功：我们所需要的功。） 哪部分功是我们不需要，但不得不做的？ （板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。） 一共做的功等于什么？ （板书总功：有用功与额外功之和。） 假如我们用下面三种方法搬运沙子，你认为哪一种方法最好？为什么？ 讨论回答。（第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。） 工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。
在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。（板书机械效率：有用功在总功中所占的比例）表示机械效率；W有表示有用功；W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示？ 根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？ （机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。） 师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗？请同学们再来观察用斜面推物体的情景。 下面我们探究斜面的机械效率（板书探究：斜面的机械效率。） 通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题？ 提出问题。 （斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系？……） 请同学们猜想上面提出的问题。 根据提出的问题和做出的猜想，选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。 小组讨论，设计实验的方案。 小组实验，同时设计表格记录数据。 分析实验数据，你能得出什么结论？ (五)小结 通过本节课的学习，你有哪些收获？ 1．有用功、额外功、总功； 2．机械效率：定义、公式、计算； 3．探究：斜面的机械效率。） (六)作业 1、根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率？结合自己的学习实际，如何提高学习效率？ 2、动手动脑学物理
机械效率 知识点一、有用功和额外功 1、使用机械做功与不使用机械直接做功是否相同 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？ 制定计划与设计实验：参照图所示的方法进行实验。①用弹簧测力计将钩码缓慢的提升一定的高度，如图甲所示，计算拉力所做的功。②用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢的提升相同的高度，如图乙所示，再次计算拉力所做的功。比较弹簧测力计拉力两次所做的功，你能发现什么？找出原因。 实验器材：弹簧测力计、钩码两个、滑轮两个、细绳一条、铁架台 实验过程：①用弹簧测力计直接将重为4N的钩码匀速提升0.5m，记下弹簧测力计的示数F1,和钩码升高的高度h1。 ①用弹簧测力计并借助一个动滑轮将重4N的钩码匀速提升0.5m，记下弹簧测力计的示数F2，和绳子自由端在F2方向上移动的距离。 实验验证：①直接用弹簧测力计将钩码提升0.5m，拉力F1111。 ①用弹簧测力计借助一个动滑轮将钩码提升0.5m，拉力F2所做的功W2=F2s2=3N×1m=3J。 ①W2＞W1，表明借助动滑轮的弹簧测力计的拉力做功多一些，做功多的原因是机械本身的自重以及摩擦等因素的影响。 实验结论：①用滑轮提起重物时，将重物提升一定高度所做的功，叫做有用功，用W有表示，若重物的重力为G，提升的高度为h，则W有=Gh。有用功是为了达到某一目的而必须做的功。 ①使用滑轮组提升钩码，我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫做额外功，用W额表示。额外功是对人们没有用但又不得不做的功。 ①有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示，W总=W有+W额。总功指拉力做的功，即动力做的功，即W总=Fs。 ①总功、有用功、额外功的单位都是焦耳（J）。 2、有用功和总功的区别 一般来说，动力对机械做的功为总功，机械对物体做的功为有用功。
机械效率 评卷人得分 一、计算题 G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了滑轮组装置,如下图所示.当小明用图甲所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图乙和丙所示.若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求: (1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η. (2)在1~2 s内,拉力F做的功W. (3)在0~1 s内,重物对地面的压强p. 2. (扬州市)水平地面上的圆桶装有体积为0.01 m3的水,圆桶与地面接触面积为0.2 m2,g取 =1.0×103 kg/m3,桶自重忽略不计. 10 N/kg,ρ 水 (1)求这桶水的质量. (2)求这桶水对地面的压强. (3) 如图所示,若用动滑轮将此桶水匀速提升1 m,所用拉力为60 N,求动滑轮的机械效率. 3. 如图所示,小王站在高为3 m,长为6 m的斜面上,将重200 N的木箱A沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力的大小恒为120 N,所花时间是10 s.求: (1)木箱A沿斜面方向的运动速度. (2)小王对木箱A做功的功率.
(3)斜面的机械效率. 4. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230 N的建材从地面匀速送到6 m高处,所用拉力为125 N,时间为20 s.求: (1)工人做的有用功. (2)工人做的总功. (3)此过程中该装置的机械效率. (4)工人做功的功率. 5. 用200 N的推力沿斜面将物体匀速推上长8 m、高2 m的斜面,已知物体与斜面间的摩擦力为50 N,求: (1)总功和有用功分别是多少. (2)斜面的机械效率. (3)物体的重量. 6. 如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F的作用下,将重为105 N的物体匀速提起,在5 s时间内,绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图. (1)计算物体上升的速度. (2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是,并列式计算出该物理量. (3)计算滑轮组提升该物体时的机械效率.
寨河中学2012-2013学年第二学期导学案 印前签字： 班级： 姓名： 课 题： 第十二章 第3节 机械效率（第一课时） 课时安排： 二课时 年 级： 八年级 科 目： 物理 设 计 者： 马学军 内 容 学习注解 学习目标： 知识：了解什么是有用功、额外功和总功；理解什么是机械效率。 技能：知道什么叫机械效率，知道计算公式。知道械效率总小于1。 情感态度与价值观：培养学生注重效率的科学态度。 重点：理解有用功、总功、机械效率。 难点：有用功、额外功的理解、机械效率计算。 学习过程： 一、知识提要： 第3节 机械效率 1.有用功和额外功： （1）为了达到某一目的，必须做的功叫有用功； （2）为了达到这一目的，工作时并非需要的，但不得不做的功叫额外功； （3）有用功加额外功是总共做的功，叫总功。 2.机械效率： （1）定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。表达式：W 总＝W 有+W 额 （2）公式：总 有W W =η ①η：汉语拼音读法是aita ；②η通常用百分数表示，无单位；③η <100%。 （3）提高机械效率的办法：① 减轻机械自重；② 使摩擦力减到最小。 二、巩固复习 1.功的定义：力学中， 。 计算公式： 。 2.功率的定义： 。计算 公式： 。 三、自主学习，合作探究，展示汇报 1.有用功和额外功。 （1）导入：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，我们称为机械效率。要研究机械效率，就要先研究使用机械做功的情况。 （2）例如:工人把重120N 的建筑材料装在重5N 的口袋里提到2m 高的平台上。 思考：这个例子中工人做了多少功？哪些功是为了达到工作目的必须做的，哪些 功并非我们需要，但是为了达到工作目的不得不做的？ 分析：工人做了 J 的功，其中 J 必须， J 并非需要，但不得 不做。 （3）阅读课本P85－86上面这部分内容。 （4）小结：像上面的例子中， 叫有用功。 叫额外功。 ，叫总功。表达式： 。 2. 机械效率：阅读课本P86的上机械效率前两段内容。 小结：额外功存在是不可避免的。人们使用各种机械时，总希望额外功做得少些，即有用功在总功中所占的比例大些，这个比例，物理学中用机械效率来表示，各种机
第三节机械效率复习题 专题一:测滑轮组的机械效率复习题 编者：李老师答题者：时间：2014-6-9 一．填空题 1.测滑轮组的机械效率的原理是_____________. 2.实验时所测的物理量有:物重_____,绳子自由端拉力________,物体被提升的高度______,拉力移动的距离是_______. 3.所需的测量工具有_________,__________,实验时拉动弹簧秤___________,___________的上升. 4.在测滑轮组的机械效率时,总功是由______力乘以弹簧秤移动的_______计算出来的,有用功是由__________乘以_________移动的距离计算出来的,然后由_________求出机械效率. 5.在测滑轮组的机械效率的实验中,所需器材除铁架台,滑轮组和细绳外,还需要_________和__________. 6.在测定滑轮组机械效率的实验中,为了准确地测出拉力大小,必须________拉动弹簧秤,若弹簧秤移动速度越来越快,则弹簧秤的读数将会发生_________. 7.在吊同样重的物体时,动滑轮个数多的比动滑轮个数少的滑轮组的机械效率________,这是因为_________________________________________. 8.同一个滑轮组所提升的重物越重,则机械效率越________,这是因为________________________. 9.在测滑轮组机械效率时,下面挂着4个钩码(每个钩码质量为50g),用弹簧秤测出拉力为0.6N,用刻度尺分别量出钩码上升高度为10cm,弹簧秤移动的距离是50cm,则有用功是________,总功是________,机械效率是_________,该滑轮组承受阻力绳子的段数是_______. 10.三位同学在做"测滑轮组机械效率"的实验中,甲算出η=62%,乙算出η=80%,丙算出η=100%,上面三位同学测算上明显错误的是_______同学,理由是__________________________. 二.选择题 1.影响滑轮组机械效率的主要因素是 ( ) A.定滑轮重 B.动滑轮重 C.滑轮转动摩擦 D.以上各因素都是 2.在测定滑轮组机械效率的实验中,能提高机械效率的措施是 ( ) A.多用几个动滑轮以减小拉力 B.减少提升的钩码数 C.减小提升钩码的高度 D.减少动滑轮的个数 3.如图1所示,利用此滑轮组提高重物,下述几种方法中能提高机械效率的是( ).(不计摩擦和绳重)
第三节机械效率 （一）教学目标 1、知识与技能目标 （1）知道有用功、额外功、总功 （2）理解机械效率，会计算机械效率 2、过程与方法目标 （1）根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题 （2）探究：斜面的机械效率 （3）学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律 3、情感、态度价值观目标 使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。 (二)教学重难点 1、重点：(1) 理解机构效率 (2) 探究斜面的机械效率 2、难点：理解机械效率 (三)教学准备 长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线 (四)教学过程 一、引入新课 小明家最近买了一处新楼房，三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？二、进行新课 假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程。 对谁做的功是我们需要的？ （板书有用功：我们所需要的功。） 哪部分功是我们不需要，但不得不做的？ （板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。） 一共做的功等于什么？ （板书总功：有用功与额外功之和。） 假如我们用下面三种方法搬运沙子，你认为哪一种方法最好？为什么？ 讨论回答。（第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。） 工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。（板书机械效率：有用功在总功
中所占的比例）表示机械效率；W有表示有用功；W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示？ 根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？ （机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。） 师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗？请同学们再来观察用斜面推物体的情景。 下面我们探究斜面的机械效率（板书探究：斜面的机械效率。） 通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题？ 提出问题。 （斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系？……） 请同学们猜想上面提出的问题。 根据提出的问题和做出的猜想，选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。 小组讨论，设计实验的方案。 小组实验，同时设计表格记录数据。 分析实验数据，你能得出什么结论？ (五)小结 通过本节课的学习，你有哪些收获？ 1．有用功、额外功、总功； 2．机械效率：定义、公式、计算； 3．探究：斜面的机械效率。） (六)作业 1、根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率？结合自己的学习实际，如何提高学习效率？ 2、动手动脑学物理
第3节机械效率说课稿 一、教材分析 （一）教材的地位：本节主要包括“有用功、额外功和总功以及机械效率两 大方面的内容，它既是前面的知识的延伸，又是功的知识在生活实际中广泛的应用，而机械效率对学生今后参加社会实践具有非常重要的指导意义。 (二)教学目标 1.知识与技能 ⑴知道有用功、额外功和总功及其它们之间的联系。 ⑵理解机械效率，会用有关公式进行简单的计算。 ⑶知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。 2.过程与方法 ⑴通过探究动滑轮的使用，认识和体会物理概念。 ⑵通过实验与讨论，认识提高机械效率的方法。 3.情感、态度与价值观 ⑴让学生体验活动带来的乐趣。 ⑵知道提高效率的实际意义，从而增强节约能源意识。 (三)重点和难点 1.重点：体会有用功、额外功、总功及其理解机械效率。体会有用功、额外 功和总功是建立机械效率的需要，而成为重点；机械效率具有较强的现实指导意义，必然成为重点。 2.难点：机械效率由于它涉及面广，内容抽象，比值法定义物理量学生较难把握，从而形成难点。 (四)课时安排：第一课时，通过活动知道有用功、额外功、总功和初识机械 效率；第二课时，通过练习来加深本节知识的认识和理解。（下面的教学设计是以第一课时为依据） 二、教法与学法 “教无定法，贵在得法”。教师根据自己对教材的理解，教学条件及其学生 情况，来选择有效的教学方法，是取得良好的教学效果的保证，本节课就是根据教学内容、教学目标、学生的知识水平及其实验能力的要求，精心设计实验，让 学生通过活动认识概念，教师讲解体会概念，通过对实验数据的对比讨论来理解
概念。具体的教学过程涉及的主要方法是：教师讲解法和举例讲述法，学生实验探究、自学讨论法等。 三、设计思路 1.教学设计：本节课在教学设计过程中，既要利用学生原有知识水平和实验 能力，又要考虑学生需要借助具体事物来帮助思维的情况。因此本节课是以“再探动滑轮的活动”为核心实验，利用各种不同的动滑轮，先让学生参与活动和讨论，来认识体会有用功、额外功和总功；再让学生利用数据进行计算，认识机械 效率的公式应用；最后通过结果差异的原因分析，从而使学生知道影响机械效率的因素及提高机械效率的方法。 2.重点突出，难点突破。 本节课有两个方面的重点，一是有用功、额外功和总功；二是机械效率。对 于有用功、额外功、总功的突出方法是：先由学生从实验中体会感知，然后由教 师讲解认识，接着通过实例分析来达到理解应用。而对机械效率是利用实例分析引入，教师强调说明和学生的计算、讨论的方法来突出其重点。 机械效率这个难点，针对它形成难点的原因，先让学生充分认识、理解相 关的物理量、再借助实例分析、实验数据计算及其讨论分析的方法来帮助学生思维；初步理解机械效率，最后再由例题和练习来巩固对机械效率的认识，以达成理解应用机械效率的水平。 四、教学流程设计 1.新课导入：教师直接引入：“现代的社会是效率的社会，处处都讲效率， 我们使用机械也要讲效率，什么是机械效率呢？下面我们就通过实验来认识这个 问题。” 2.新课学习 ⑴学生活动：教师课前要精心准备器材，将器材分为三类，区别就是所用的动滑轮。（较轻的塑料滑轮，较重的铁滑轮及转轴不灵活的塑料滑轮三大类）， 然后指导学生按教材中的要求完成活动“再探功滑轮”，并设计好表格，记录好 数据。 ⑵教师讲解：教师在学生完成活动和思考讨论“想一想”的基础上，借助实 物说明使用机械的目的，解释什么是有用功、总功和额外功及其它们之间的关系。 ⑶阅读体会：教师讲解完上述概念后，留一些时间给学生阅读相关教材，来体会认识有用功、总功和额外功及其它们之间的关系。
机械效率的三个特征： 没有单位总小于1 用百分数表示 3．提高机械效率的途径 展示起重机工作时的图片讨论、分析、得出结论 途径有三条： （1）减轻机械自重 （2）减小机械间的摩擦 （3）允许情况下增加物重 4．例题部分 一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？ （1）组织学生分析、讨论、计算 （2）展示学生解题过程 （3）总结、评价 （三）探究斜面机械效率 组织学生讨论寻找实验方案分析实验过程、进行实验、分析数据得到结论通过多媒体显示下列问题： 1．提出问题：斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？ 2．猜想与假设：斜面越陡机械效率越高（或越低） 3．探究方案与实验设计包括： （1）实验器材 （2）实验设计图（教材109页） （3）实验原理η= w有用/ w总=Gh / Fs （4）需测物理量 G h F s （5）进行实验 改变斜面的倾斜程度，测量斜面较缓、较陡、最陡时的机械效率 4．收集数据记录表格（教材110页） 5．分析和论证 结论：斜面越陡越费力，机械效率越高 斜面越缓越省力，机械效率越低 6．评估与交流 小组讨论：怎样提高斜面的机械效率？ 三、迁移拓展 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）？ 此题特殊：当人站在吊筐中时，虽然绳子的自由端在定滑轮上，但仍然算作绳子的段数n。 四、总结收获
第3节机械效率习题课 班级姓名 1．小东在探究影响滑轮组机械效率的因素时，设计了如图所示的两 个滑轮组，分别测量两次实验的动滑轮重G动、钩码总重G、钩码上 升高度h、绳子的自由端拉力F、绳子的自由端移动距离s，计算出 相应的机械效率η并将它们填入下表中。 （1）实验中，测机械效率的原理是η=。 （2）在图乙的实验中，滑轮组提升物体所做的有用功为J。 （3）生活中利用滑轮组提升重物时，提高其机械效率的方法有哪些？ （写出一种即可）。2．小明同学按如图中所示a、b、c的顺序，对不同情况下滑轮组的机械效率进行了测量，来探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”，实验数据记录如下表： （1）在探究过程中对弹簧测力计读数操作，正确的是。（选填序号）A．沿竖直方向，拉着静止不动时读数 B．沿竖直方向，加速拉动过程中读数 C．任意方向，缓慢匀速拉动过程中读数 D．沿竖直方向，缓慢匀速拉动过程中读数 （2）表中b组实验数据不完整，请结合图中 具体情况分析并将数据补充完整。 （3）为了探究“滑轮组的机械效率与绳子的绕 法是否有关”，小明同学设计了如图甲所示的 实验装置图，请你根据实验目的画出乙图实验装置图。
3．小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，如图1所示，用相同的滑轮组提升不同数量 （1）在实验过程中，应拉动弹簧测力计； （2）第三次实验时，拉力的大小如图2所示，观察弹簧测力计的 示数，则表格中编号①的数值是，②的数值 是； （3）小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的 方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请 你指出以下三种提高效率的方法中，方法是与本实验同 理的。 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑 （4）小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为的看法是正确的。 （1）用如图甲所示的滑轮组进行了前两次实验，分析1、2两组数据可知，滑轮组的机械效率与无关。 （2）他用不同的滑轮组成如图乙所示的滑轮组，提升重为6N的物体，得到第3组实验数据，测得机械效率与前两次不同，其原因可能是 。
第十二章简单机械 12.3 机械效率 导学目标： (1 )能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。 (2)明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的 计算。 (3)能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。 重点：机械效率的概念和有关计算。 难点：测量滑轮组的机械效率。 导学方法：实验探究法、讨论法 课时：1课时 导学过程 课前导学 1 ?无论是否使用滑轮，钩码都被提升了，这部分功必须要做的，叫做______________ 功。用_______ 表示。若用滑轮组提升钩码，我们还不得不克服动滑轮本身所受重力以及摩擦力等因素的影响 而多做一些功，这部分功叫做___________ 功，用 ______ 表示。 2.有用功与额外功之 _______ 是总共做的功，叫做_________ 功，用 _______ 表示。 W总= ___ + __________ 3.物理学中，将有用功跟总功的 __________ 叫做机械效率。如果用n表示机械效率，那么有 n= ______________________ 4.有用功一定时，减小额外功， ______________ 机械效率n。如提升重物______________ 时， _________ 摩擦，___________ 动滑轮的重力。 课堂导学 一、力 1 ?无论是否使用滑轮，钩码都被提升了，这部分功必须要做的，叫做______________ 功。用_______ 表示。若用滑轮组提升钩码，我们还不得不克服动滑轮本身所受重力以及摩擦力等因素的影响 而多做一些功，这部分功叫做___________ 功，用 _______ 表示。 2._______________________ 有用功与额外功之___________ 是总共做的功，叫做功，用表示。 3.物理学中，将有用功跟总功的__________ 叫做机械效率。如果用n表示机械效率，那么有
【关键字】八年级 NO:25 第三节机械效率 学习目标 1.理解什么是有用功，额外功和总功，理解三功之间的数量关系。 2.知道什么是机械效率，并能用机械效率公式准确计算。 3.知道机械效率取值范围及原因。 【预习生成】 知识回顾：（要求：独立完成）时间3分钟每空0.5分 1.做功的两个必要因素：一是物体要作用，二是物体要在方向上通过一定的。 2.功等于与的乘积。用公式表示。 3.功的原理：使用任何机械都不______。即W用机械____W不用机械. 4.光滑程度相同的斜面，越平缓越______（省力或费力）。 【新知探究】 1.有用功、额外功和总功时间20分钟每空0.5分 我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上, 利用P107页的三种方法向宿舍楼上运沙子，按表中要求通过计算回答哪种方法最好？哪种最不好？并说明理由。 问题：1.本图中我们的目的是_________________________________。 2.以方法二为例： A.那么为了完成目的而做的功是对_____做的功。这部分功等于______________J。 B.为了达到目的不得不多做的功是对_______做的功。这部分功等于__________J。 C.那么在整个过程中人所做的总功是对____和______做的功。这部分功等于______J。 结合108页内容总结： 有用功是_______________________________________________。 额外功是________________________________________________。 总功是____________________________________________。 【达标检测】 1.甲用桶从井中提水其中对_______做的功是有用功,对_____做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。 2.乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水，则对_____做的功是有用功，对____做的功是额外功，___________________________是总功。 3.假如用斜面推沙子，对_________做的功是有用功、对_______做的功是额外功，___________________________是总功。 4.使用滑轮组提起10N的重物，使它上升，拉力是4N，拉力的作用点上升了，拉力对滑轮所做的功___J，这个功叫____功。滑轮克服物体重力所做的功为___J，这个功叫___功。用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫功。
2013年新人教版（走进中考） 第十二章 第3节：机械效率(三) （简单机械的功、功率、机械效率的计算） 1.（12玉林）如图所示是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置．己知货箱重6500N ，动滑 轮总重500N ，声音在海水中的传播速度是1500m/s ．在海面上用超声测位仪向海底 垂直发射声波，经过0.04s 后收到回波（不计绳重和摩擦，g 取10N/kg ，ρ海水=1.0× 103kg/m 3)求： （1）沉船在水下的深度是多少? （2）海水对沉船产生的压强是多少？（不计沉船的高度) （3）货箱离开水面匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率是多少？ （4）当货箱在水面下匀速上升时，如果绳子自由端的拉力为1000N ，那么货箱的体积是 多少？（不计动滑轮体积） 解： （1）沉船在水下的深度h =vt =1500m/s ×0.04s × 21=30m （2）海水对沉船的压强p =ρgh =103kg/m 3×10N/kg×30m=3×105Pa （3）若货物离开水面后匀速上升h W 有=Gh =6500h 此时拉力F 1=51(G 货+G 动)= 5 1（6500N+500N ）=1400N W 总=F 1s =1400×5h=7000h 009.9270006500≈==h h W W 总有η （4）5F + F 浮=G 货+ F 浮= G 货+ G 动-5F =2000N
kg N m kg N g F V /10/1020003?==ρ浮=0.2m 3 2.（12柳州）有一个粗细均匀、支点在中央的跷跷板．质量为m 的小阳坐在上面（脚不 接触地面），接着质量为小阳3倍的妈妈坐到另一边的板上，小阳和妈妈到支点的距 离相等，然后妈妈用力将小阳缓慢跷起至跷跷扳处于水平状态，此时妈妈的脚完全 与地面接触，如图所示： （1）若要探究在这个过程中，跷跷板对小阳做了多少功，需要用_____________测出小 阳被跷起的高度h ，然后可计算出对小阳做的功为_____________。 （2）若要探究妈妈此时对地面的压强有多大，还需要测出的物理量是_____________（用 文字说明，并用符号表示出来），妈妈对地面的压强为_____________（用已知量表 示）． （3）若小阳想将妈妈跷起，需要向_____________选填“左”或“右”）边移动从杠杆的 平衡条件去分析，这样做的目的是_____________。 答：（1）刻度尺 mgh （2）妈妈的鞋底跟地面的接触面积S = S mg 2 （3）右 增大力臂 3.（12随州）如图所示，有一粗细均匀，重为40N ，长为4m 的长木板AB ，置于支架上， 支点为O ，且AO=1m ，长木板的右端B 用绳子系住，绳子另一端固定在C 处，当长 木板AB 水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N ．一个 重为50N 的体积不计的滑块M 在F =10N 的水平拉力作用下，从AO 之间某处以v =1m/s 的速度向B 端匀速滑动，求： ①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小 ②当滑块匀速运动时拉力F 做功的功率 ③滑块在什么范围内滑动才能使AB 保持水平． 解：①滑块匀速运动，f =F =10N ②P =Fv =10N ×1m/s=10W ③当M 在O 点左侧离O 点距离为l 1处时，绳子的拉力 为0 木板重力的力臂为l 板=12 l AB —l OA =12 ×4m —1m=1m M C B A F O 30°