【教学设计】 题目：测量滑轮架的机械效率 合肥红学学校教学目标： 1. 测量滑轮架的机械效率。 2、了解提高机械效率的实际意义和方法，具有合理改进机械、提高效率的意识。 教学重点：滑轮架机械效率的测量过程及实验数据的收集。 教学难点：实验数据的归纳、分析与应用。 教学过程：温故知新 1.有用功、额外功、总功的概念和联系。 2、机械效率的意义及计算。 3、小车架的特点及装配。 （一）思考与讨论 1、根据公式%，在计算滑轮架吊重物时的机械效率时，如何估算有用功？ 那么需要检验什么数学量呢？ 2、台车架多做功是否容易检测？ 3.用W total = W + W extra 来衡量总工作量方便吗？ 计算总功率的其他方法有哪些？ 需要测试哪些数学量？ 4、这个实验除了小车架还需要什么设备？ (2)开展实验活动一：测量小车架的机械效率，阐明实验原理。 确定小车架的机械效率，需要测量哪些数学量？ 提示：可以从机械效率的含义入手，列出实验设备的选择。 实验设备通常有研究对象、测量仪器和辅助设备三类。 本实验的研究对象是滑轮架，必须选择钩码并熟悉实验步骤。 (1)如图所示安装滑轮架，记录吊钩代码和弹簧测力计的起始位置； (2) 匀速驱动弹簧测力计下降吊钩代号G，从弹簧测力计上读取拉力F和弹簧测力计运动的终点位置； (3)用刻度尺测量钩码高度h与弹簧测力计之间的距离s； (4)计算有用功W进行实验并记录数据。
除了记录表，实验表还应该有估算表。 实验编号 绳索自由端与滑轮架做功的距离W总=FS）滑轮架对重物所做的功W有用/J有用=Gh）机械效率η实验推导：当使用同一个滑轮架做功时，其所额外做的功是一样的，当吊起不同的物体时，物体越重，它所做的有用功就越多滑轮组的机械效率测量，机械效率就越高。 当用不同的滑轮做功时，有用功等于提升同一个物体，动滑轮数量越多，额外做功越多，总功越大，机械效率越低。 活动二：斜面机械效率的观测与计算。 1、实验推测：（1）你认为节省的劳动量与斜面的倾斜度有什么关系？ (2) 斜面的机械效率与其倾角有何关系？ 2、实验说明： 实验原理、实验过程、实验数据、实验推断滑轮组的机械效率测量，同样光洁度的斜面越慢越省力，机械效率越低。 3. 课堂总结 提高滑轮架机械效率的方法：减少额外工作：使用轻型滑轮、弦线，减少轮轴摩擦等。 4. 课堂实践 实验组在测量实验中得到的数据滑轮架的机械效率如下表所示，装置如图（1）分析表中实验数据可知，在实验1中，图_____做实验。 实验二是图____做的另一个实验。 (2) 通过对实验一和实验二数据的分析，推断当使用不同的滑轮架提升相同的重量时，动滑轮的数量越多，滑轮架的机械效率如图所示在图中。 《滑轮架的机械效率》装置 (1) 实验过程中，弹簧测力计必须向下举起。
(2)同事用图中的滑轮架做了实验，记录的两组数据如上表所示，有序号的那组是错误的。 为什么？ (3)为了提高滑轮架的机械效率，可以采用(次数化学量钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.42.4绳端连接距离s /m0.30.50. 3 机械效率 η74% 57% 83% 拉力 F/N 绳端连接距离 s/m 吊钩码上升高度 h/m1. 表示机械效率可以提高到 100% B. 机械效率总是大于1 C. 功率大的机器机械效率高 D. 机械效率越高，有用的功越多 2. 各种机器在使用中产生额外功的原因各不相同 完全一样，还要根据具体情况具体分析，具体分析下图三种工作情况（假设滑轮尺寸相同），额外工作最多的应该是____图.若钩码（m=50g）在三种情况下中心提升1m，则机器在每种情况下所做的有用功为_____，因此可以判断拉图的机械效率为最大的。 （g取10N/Kg） 3、如图，小峰用A、B的两个滑轮将同一桶沙子从一楼地面吊到二楼地面。 滑轮A所做的总功为4。在“动滑轮机械效率的测量”实验中，用同一个滑轮进行了两次实验，实验数据如下：实验次数h/ cm spring 测量弹簧测力计 联通距离 s/cm 101.5203.010 实验中应驱动弹簧测力计。 在第一个实验中测得的滑轮架的机械效率为； 滑轮架的机械效率（选择“大于”、“小于”或“等于”） 第一次测试的机械效率。 如果不考虑摩擦，就是动滑轮的重量。 一名工人用定滑轮和动滑轮组成的滑轮架（忽略摩擦力和绳索自重），站在地上将400N的货物以匀速提升4m，持续10s，使用的拉力为250N。 问：（1）画出滑轮架绳索的缠绕方法。 (2) 这个工人的工作功率是多少？ (3) 此时皮带轮的机械效率是多少？ (3) 如果举起 800N 的重物，工人必须使用的最小拉力是多少？