第三节 机械效率 【教学目的】 1、知识与技术 了解什么是适用功、附加功、总功。 了解什么是机械效率。 2.过程与方法 通过参加斜面机械效率研究活动，学会制定简单的科研计划和实验计划。 、精神态度和价值观，培养实验合作精神，养成脚踏实地、尊重实验结果的科学态度。 【教学重点】认识适用功、附加功、总功，了解机械效率。 测量滑轮组的机械效率。 【教学难点】测量简单机械的机械效率。 【教学方式】演示法、研究交流【教学工具】一箱重锤、弹簧测功机、滑轮、细线、秤、多媒体课件等【上课安排】课时【教学流程】1、创设情境，介绍巩固知识的新课程 1. 什么是工作？ 功等于力与物体沿力方向移动的距离的乘积。 2、功的计算公式是什么？ W=Fs3。 使用动滑轮有哪些优点和缺点？ 通过将生活中遇到的效率引入物理中的机械效率，从而节省精力，但浪费距离，从而引入新的教训。 2、新的研究知识（1）适用功和额外功的实验论证：使用动滑轮能省功吗？ 11、如图A所示，用弹簧测功机将钩码缓慢提升至一定高度，计算拉力所做的功。 2、如图B所示，用弹簧测力计和动滑轮将同一钩码缓慢提升至同一高度，再次计算拉力所做的功。 A、B两个拉力做的功相同吗？ 为什么？ 图 A 中拉力所做的功： WA = FA s A = 2N × h 图 B 中拉力所做的功： WB = FB s B = 1.2 N × 2h 所以 WA > WB 实验结果表明，确实，两次实验中钩码都升到了相同的高度，但第二次拉力做了更多的功。
由此可见，使用动滑轮虽然省力，但由于滑轮本身受到重力、摩擦力等因素的影响，我们不得不做更多的工作。 适用功：适用于人的功。 额外工作：人们不需要但又必须做的工作。 总工作量：适用工作量加上额外工作量。 W总计=W有+W想一想：用水桶从井里提水时，所做的功哪一部分是适用功，哪一部分是额外功？ 提起水所做的功是适用功； 提升铲斗所做的工作是额外的工作。 想法2：如果一个水桶掉进井里机械效率教案，当把水桶从井里捞出来时，水桶里就会带进一些水。 在这种情况下，哪一部分是有用的工作，哪一部分是额外的工作？ 2、机械效率 1、定义：适用功与总功 W 有 W 有 2、公式： η = W 有 W 量 W 总 讨论：W 量 > 0，W 总 > W 有 故 η < 1 W 量= 0 , W 总计 = W 所以 η = 1（理想状态） 注：机械效率通常以百分比表示。 例：一台起重机匀速提升0.5t×3m的重量，其电机所做的功为3.4×104J。 2、起重机的机械效率是多少？ g取10N/kg。 求解起重机匀速提升重物所用的力： F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N 起重机提升重物适用的功W=Fh =5×103N×3m=1.5×104J 起重机机械效率：W有1..4444% W总计3.4104J 坚定地练习起重机吊起重达3600N 4m的货物。 如果附加功为9600J，则起重机适用的功是多少？ 总工作量是多少？ 什么是机械效率？ 求解起重机适用的功和总功为： W has = Fs = Gh = 3600N × 4m = 1.44 × 104JW 总计 = W has + W 量 = 1.44 × 104J + 9600J = 2.4 × 104J 机械效率：W has 1 .. 660%W 总计2.4104J 小型数据起重机的机械效率一般为40-50℅。 滑轮组的机械效率一般为50-70℅。 泵的机械效率为60-80℅。 三、测量滑轮组的机械效率 【实验目的】 1、学习安装滑轮组。
2.学会测量滑轮组的机械效率。 3、分析了提高滑轮组机械效率的方法。 【实验原理】W适用100%Gh100%W总Fs3 讨论：为了得到滑轮组的机械效率，需要求出适用功和总功。 为此，需要测量哪些物理量？ 如何测量每个数量？ 钩码重量 G 拉力 F 钩码上升高度 h 拉力行进距离 s 【实验设备】秤、钩码、弹簧测力计、两个滑轮组、铁架、长约2m的绳子。 播放测量滑轮组实验视频。 播放提高机械效率方法的视频。 提高机械效率的方法 1.减少机器之间的摩擦。 例如：加强机器运动部件的润滑。 2、改进机器结构，减轻机器重量。 例如：动滑轮太重，使得滑轮组的机械效率很低。 更换较轻的皮带轮可提高其机械效率。 3、增加物体的重量。 知识拓展：对斜面机械效率的研究，推测斜面机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 实验设备 长木板、小车、弹簧测力计、秤实验装置 实验流程 1、测量小车的重量并记录数据； 2、用弹簧测力计将小车沿斜坡匀速向上拉动； 分别记录小车的拉力F、小车沿斜坡移动的距离S和小车升起的高度h。 3、改变斜面的倾斜度，重复步骤2。注意事项：匀速拉动物体； 拉力必须平行于斜面； 及时记录数据。 记录表4结论：对于相同光滑度的斜面，斜面越倾斜，越费力，机械效率越高。 分析：当物体的长度、高度、重量相同时，斜面越粗糙，摩擦力越大，拉力越大，总功越大，适用功不变机械效率教案，越低机械效率为。
结论：坡口越粗糙，机械效率越低。 三、课堂小结（板书） 1、适用工作：适用于人的工作。 额外工作：人们不需要但必须做的工作。 总工作量：适用工作量加上额外工作量。 2. 机械效率：适用功与总功 W 有 W 的比值，公式： η = W 总 W 有 W 3. 测量滑轮组的机械效率 4. 课堂练习 1. 下图中，滑轮搬运工使用称重：将425N的重物匀速提升4m，使用的拉力为250N，时间为20s。 那么该过程适用功为1700J，附加功为300J，滑轮机械效率为85%。 2、利用下图滑轮组将300N的重物在10s内匀速提升3m。 已知动滑轮重30N，除去摩擦力，则(C)A。滑轮组可做的功为450JB。 绳索自由端移动的速度为0.9m/sC。 拉力为99W5D。 滑轮组的机械效率为80%。 3. 使用下图所示的滑轮，在粗糙的水平面上匀速拉动物体。 下列表达式的正确选项是（C） A. 重力所做的功为适用功 B. 拉力 F1 所做的功为附加功 C. 拉力 F 对绳索自由端所做的功是总功D。滑轮的机械效率可以等于100%。 如图所示，斜面长6m，高1.5m。 工人沿斜面用500N向上的力，将重1600N的箱子以1.5m/s的速度匀速推到小车上。 那么推力的功率为750W； 该斜坡的机械效率为80%。 6