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人教版《(5页珍藏版)》:滑轮组机械效率的计算难点分析

更新时间:2023-07-30 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

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1.填写时间的教师姓名和单位名称 科目 化学 年级/书籍 八年级第一册 教材版 人民教育版 题目名称 第十二章 第三节 机械效率——滑轮机械效率估算 教学目标 总功、绳重和摩擦带从知识角度分析估算附加功的难点,为什么估算总功比较困难,即功率所做的功,绳子自由端之间距离的估算需要确定承载绳的数量。 ; 估计绳索重量和摩擦力带来的额外功相对复杂。 从中学生的角度来分析为什么中学生很难分析理解,面对这些复杂的一步一步的估算很容易出错。 教学难点 1、通过准备有用功、额外功、总功的概念以及它们之间的关系滑轮组机械效率教案,加深中学生对有用功、额外功、总功的理解; 2、通过实例的分析、讲解和练习,培养中学生分析问题的思维方法和方向,提高解决问题的能力。4uG物理好资源网(原物理ok网)

二、教学环节中教学过程的推导 1、回顾与回顾 1、有用的工作:为实现目标所做的工作; W总计 = Wyou + W量 2.额外功:克服机器本身重力和摩擦力所做的功; 3、总功:电源给机器所做的功; 4、机械效率:有用功与总功的比值; 知识讲解(难点突破)2、滑轮架机械效率估算例1:如图所示的滑轮,用50N的拉力将质量为12kg的物体提升1m,求得:(1 ) 拉力所做的功; (2)有用的工作; (3)滑轮架的机械效率。分析:(1)估算拉力所做的功。 知道拉力F=50N,还需要知道绳子自由端驱动的距离。 从题中可以看出,有3根承重绳,所以绳子自由端带动的距离s=3h=3m滑轮组机械效率教案,然后输入公式W=Fs来估算拉力所做的功; (2)4uG物理好资源网(原物理ok网)

3、苦功,即对物体所做的功,对物体的拉力等于物体的重力G=mg,物体升起的距离h=1m,可用功可计算为带入公式W=Gh; (3) 总功 等于拉力所做的功,由第一题可知,有用功由第二题可知,将其代入式中即可计算出机械效率。公式.解题过程书写: 解: (1) s=3h=31m=3mW=Fs=50N3m=150J (2) W has=Gh=mgh=/kg1m=120J (3) W 总计=W=150J= =80% 例2 施工现场师傅使用如图所示的滑轮架,以300N的拉力,将质量为100kg的物体提升10m。 需要100s,已知动滑轮的总重量为100N。 求:(1)主工电源的拉力; (2) 块体的机械效率; (3)绳重和摩擦带4uG物理好资源网(原物理ok网)

4. 随之而来的额外工作。 分析: (1) 问题给出工作时间t=100s。 要估算拉力的功率,需要计算拉力所做的功; 给定拉力 F=300N,还需要知道绳索自由端之间的距离。 从图中可以看出积木框架中有4根承重绳,所以s=4h=410m=40m,现在可以估算出拉力所做的功,W=Fs==然后代入计算拉力功率的公式; (2)估算机械效率,首先要知道总功和有用功,总功等于主工拉力所做的功,即W总=W=,有用功为等于对物体所做的功,已知物体的质量,可以计算出它的重力,然后可以计算出有用的功。 W 有=Gh=mgh; 将其代入即可计算出机械效率; (3)滑轮架的额外功主要来自于动滑轮的重力、绳索的重量和摩擦力,其余的可以忽略不计。4uG物理好资源网(原物理ok网)

5、计算,根据问题(2)计算出的总功和有用功,可以估算出总附加功W。 我们还知道动滑轮的重力和动滑轮的高度,这样我们就可以估算出动滑轮带来的功量,额外的功就是W的运动量,然后绳子重量带来的额外功摩擦力可以通过W量-W移动量来计算。 解题过程写法:解:(1)s=4h=410m=40mW=Fs====120W(2)W总计=W=,W有=Gh=mgh=/kg10m====83.3%(3 )W量=W总-W有=-=量动作=G动作h==量绳=W量-W量动作=2000J-1000J=1000J课堂练习(4uG物理好资源网(原物理ok网)

6、巩固难点)一位同事使用如图所示的实验装置测试了滑轮架的机械效率,相关数据记录在下表中。 (1)第一个实验中,滑轮架的机械效率为66.7%; (2) 若钢丝绳重量与摩擦力带来的附加功与总功之比固定为1:6,则动滑轮的重力为1N。 分析: (1) 根据表中数据,可估算出第一次试验中的有用功和总功W = Gh=4N0.1m=0.=Fs=2N0.3m=0.6J 代入公式估算机械效率 (2) 总功等于有用功加上额外功。 额外功包括动滑轮重力带来的额外功和绳索重量和摩擦力带来的额外功。 动滑轮重力带来的额外功W=G动hW总计=W是+W量=W是+W量+W量绳带入第一个实验的数据0.6J=0.4J+G量h+ 0.6J,其中h=0.1m可得G量=1N 本节小结 本课学习的主要内容如下: 1.机械效率的估算 (1)估算总功; (2) 估计有用功; (3)代入公式进行估算 2、考虑绳子重量和摩擦力产生的额外功 W 总计=W 有+W 量=W 有+W 移动量+W 绳量4uG物理好资源网(原物理ok网)

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