机械效率教案

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机械效率教案
Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

械效率
教学目标
1. 通过对简单习题的练习,巩固所学知识;
2. 由浅入深激发学生兴趣;
3. 加深对有用功,总功及机械效率的认识。

教学重难点
1. 对滑轮组省力费距离的理解;
2. 对有用功,总功,功率及机械效率的计算;
新课教学
<引入> 我们学习了有关机械的知识,我们的生活离不开机械,机械可以省力,具体省力情况让我们通过题目来具体了解。

<练习一>
如图所示,某人用一个动滑轮将物体上升了3m ,已知物体重200N ,拉力大小为120N ,不计绳重和摩擦,问:
(1) 绳子自由端上升多少米
(2) 有用功和总功为多少
(3) 机械效率为多少
<学生展示>
解:(1)S=2h=2×3m=6m;
(2)W 有=Gh=200N ×3m=600J
W 总=FS=120N ×6m=720J (3)η= W 有
W 总×100%=600J 720J ×100%=%
答:绳子自由端上升6m,……。

<提问>
通过这些已知信息还可以求哪些东西
<学生展示>
额外功。

大小为120J 。

<老师补充>
额外功是提升物体时克服动滑轮重力做的功,所以还可以用来求动滑轮重力。

W 额=G 动h 可得G 动=
W 额h =120J 3m =40J
<质疑>
是否还有其他方法计算动滑轮重力。

<学生展示>
利用省力情况分析:F=12G 总得 F=12(G 物+G 动) 所以:G 动=2F- G 物=2×120J-200J=40J
<过渡>
刚刚我们分析的是单个滑轮,接下来我们做一个滑轮组的,看看有何区别。

<练习二>
如图,工人用一个滑轮组提升重物,已知重物5S内上升了10米,其重力为100N,拉力大小为60N,
求:
(1)有用功;
(2)拉力的功率;
(3)机械效率。

<学生展示>
解:(1)W有=Gh=100N×10m=1000J;
(2)W总=FS=60N×10m×2=1200J
P=W
t =1200J
5S
=240J;
(3)η= W有
W总×100%=1000J
1200J
×100%=%
<提问>
功率还有何求取方法
<学生展示>
利用公式P=FV。

<过渡>
滑轮组动滑轮上的绳子段数越多越省力,我们还是提升物体,换个滑轮组,看看有什么不同。

<练习三>
某同学用如图所示滑轮组提升物体,物体重600N,拉力大小为400N,绳子自由端上升18m,求(1)物体上升的高度;
(2)有用功;
(3)机械效率;
<学生展示>
解:(1)h=S
n =18m
3
=6m;
(2)W有=Gh=600N×6m=3600J;(3)W总=FS=400N×18m=7200J
η= W有
W总×100%=3600J
7200J
×100%=50%
<过渡>
刚刚我们学习的是提升重物,如果滑轮组是用来水平拖动物体的,他的计算与之前的有何不同
<练习四>
4. (2016邵阳34题)(9分)在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图,为了尽快疏通道路,交警只用了30 s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是 t的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是6 m/s,绳子自由端的拉力F是500 N,该装置的机械效率为80%.求:
(1)故障车在30 s内通过的路程;
(2)拉力F在30 s内所做的功;
(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力.
<学生展示>
解:(1)S=Vt=6m/s×30s=180m;
(2)W 总=FS=500N ×180m ×3=270000J
(3)W 有=Gh=15000N ×10m=150000J ;
W 额 =120000J W 额= FS 可得F=
W 额s =120000J 180m = <质疑>
W 有是克服摩擦阻力做功,利用机械效率先求有用功。

W 有=W 总η=270000J ×80%=216000J
F=W 有s =216000J 180m =1200N
<总结>
同学们我们今天练习的是关于滑轮组的知识,滑轮组的省力看动滑轮上绳子段数,费距离情况也是如此,做功一定要看力和沿着力方向移动的距离,W=FS ;功率P=W/t.
希望同学们在今后的学习中更加努力,取得优异的成绩。

<补充>
可添加速度在练习三中,搞清楚绳子自由端和物体上升速度的区别,注意一一对应。