1、.大关学区九年级化学示范课滑轮组机械效率的估算专题备考学案桐城市大关初级中学胡海燕2018.4.12【中考要求】理解机械效率的普遍意义，并能按照公式=W有/W总100%进行估算。其中滑轮组机械效率的估算是简单机械、功、机械效率等数学知识的综合应用，此类问题涉及有用功、额外功、总功、功率等众多概念，是高中热学中的重点和难点，也是高考的热点。【教学目标】 （一）、知识与技能 1晓得有用功、额外功、总功的概念。 2理解机械效率的普遍意义，并依照公式估算滑轮组的机械效率。 （二）、过程与方式 根据生活例子认识数学知识，并运用数学知识解决实际问题。（三）、情感心态与价值观 培养中学生敢于将科学技术应用于日
2、常生活。 【重点】理解滑轮组机械效率，会估算滑轮组的机械效率。 【难点】有用功、总功和额外功，理解滑轮组的机械效率，会估算滑轮组的机械效率。 【教学过程】 一、知识梳理：（微视频显示） 1、有用功、额外功、总功有用功：直接对物体做的功（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）为了达到目的而必须做的功。W有G物h(或fs)总 功：即有用功与额外功的总和，即 W总=W有+W额动力对滑轮组做的功（动力通常为人手处入手）W总FS额外功：人们不需要但又不得不做的功。W额W总W有2、机械效率： （1）定义：有用功跟总功的比值，用符号表示 （2）公式： =W有/W总 100%（3）说明：机械效率常用百分率表示滑轮组机械效率公式，没
3、有单位。由于机械总会做一些额外功，有用功总大于总功，因此机械效率总大于1。（4）意义：机械效率是评判机械做功性能优劣的物理量。二、典例剖析（课件展示题目，板书解题过程）1、如图所示的滑轮组提起重力为180N的物体时，动滑轮重10N，小明向上匀速带动绳子，将物体匀速提高了2m，用了10s，则（1）若不考虑磨擦和绳重，此过程中有用功是多少？额外功是多少？滑轮组的机械效率又是多少？ （2）若实际作用在绳端的拉力是100N，此时滑轮组的机械效率是多少？2、如图所示，用F50 N的力通过滑轮组水平拉重力为80 N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40 J，已知物体遭到水平地面的摩擦力为60
4、 N，求该滑轮组的机械效率。(忽略绳子和动滑轮的重力)三、课堂提高类型一：利用滑轮组匀速竖直提高物体（板书公式）（1）当忽视磨擦和绳重，只考虑动滑轮自重时由可知：滑轮组的机械效率的影响诱因：1、被提高物体的重力G2、动滑轮重G动（2）当同时考虑动滑轮自重、摩擦和绳重时，此时因为物体沿竖直方向被匀速提起，滑轮组做的有用功为W有=Gh,总功为W总FS或W总=W有W额，=W有W总=W有W有+W额100%=11+W额W有100%或=W有W总=GhFs=GhFnh=%滑轮组的机械效率的影响诱因：1、被提高物体的重2、动滑轮的重3、绳重及绳与滑轮间的磨擦类型二：利用滑轮组匀速水平带动物体（板书
5、公式）用滑轮组水平带动物体时，拉力F和物体重力G没有直接关系，有用功W有 Gh,有用功时物体克服与地面之间的摩擦力f 所做的功，物体水平联通的距离为s物,则绳子自由端联通的距离为ns物，则W有=fs物，W总=Fns物,这时滑轮组的机械效率为：=W有W总=fs物Fs绳=fs物Fns物=%四、分组练习（导学案展示）1、如图所示，用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，每个滑轮重为30 N，拉力使物体匀速上升，不计绳重和磨擦，此时整个装置的机械效率是75%.求：(1)物体的重力是多少？绳的拉力是多少？(2)若物体的重力变为150N, 绳的拉力又是多少？此时机械效率又是多少？2、如图所示的滑轮
6、组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m此过程中，额外功和机械效率分别是多少？ 3、如图所示，重为500 N的物体与地面间的摩擦力是150 N，为了使物体匀速联通，必须在绳端施加60 N的水平拉力，则滑轮组的机械效率为 多少？五、交流剖析（学生交流、展示中学生的成果）【课堂小结】一、利用滑轮组匀速竖直提高物体（1）、忽略磨擦和绳重，只考虑动滑轮自重（2）同时考虑动滑轮自重、摩擦和绳重=W有/W总=W有/(W有+W额)100%或 =W有/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF100%二、利用滑轮组匀速水平带动物体=W有W总=fs物Fs绳
7、=fs物Fns物=%【布置作业】完成导学案上的【课后练习】【板书设计】滑轮组机械效率的估算一、知识梳理二、典例剖析1、解：（1）提升物体时W有=G物h==360J由于提高物体时不考虑磨擦和绳重，只对动滑轮做额外功，则W额=G动h=10N2m=20J滑轮组的机械效率为=W有W总=W有W有+W额=+%=94.7%（2）由于实际提高时滑轮组机械效率公式，需要克服动滑轮的重力以及绳重和磨擦做额外功 此时动力对绳端的拉力F=100N,绳端联通的距离S=2h=22m=4m则W总=FS==400J此时滑轮组的机械效率为=W有W总=%=90%2、解：该滑轮组的机械效率为：=W有W总=fS物FS绳=fS物F2S物=f2F=%=60%三、利用滑轮组匀速竖直提高物体（1）、忽略磨擦和绳重，只考虑动滑轮自重时（2）、同时考虑动滑轮自重、摩擦和绳重时=W有/W总=W有/(W有+W额)100%或 =W有/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF100%借助滑轮组匀速水平带动物体时=W有W总=fs物Fs绳=fs物Fns物=%【课后反省】.