八年级数学•下新课标人第3节机械效率导出一7新课导出h比较异同点.2种是把石子放进桶里人通过动滑轮经过讨论明晰第一种方式太不方画第三种方式最好由于它■第二种方式用的力小.提高相同高度做方案进行讨，中学生兴趣顺利步入教提着石子上楼把石子拉上楼第3种是把石子放进质量较小的袋通过动滑轮把石子拉上楼.小明家近来买了一处新房子,家在顶楼.想把洗手间、厨房家装一下,需把石子运到顶楼.请朋友们按照须要,选择器械帮助小明家解决这个问题,瞧瞧那个小组选的办法最好?h请中学生发表自己的看法提出各类设计意图创设真实的情境容易激如图所示的三种方式仅供参考第1不的功少.设计意图通过讨论为下边学习有用功与额外功做好铺垫.导出二创设情景,引入课题提出问题:直接提高物体做功,与使用机械提高物体做功相同吗实验演示:直接提高物体、用滑车架提高物体.G/Nh/mw直/JF/Ns/mW有〃20.10.21.00.30.320.10.20.50.50.25推论:使用滑车架提高物体跟直接提高物体相比较,不省功.推测:使用任何机械都不省功.引出新课:机械效率.J2新知建立一、有用功和额外功一结合用动滑轮提高石子,请朋友们观看提石子过程的视频.思索:.在把石子从一楼运上顶楼的过程中,每种方式中各对什么物体做了功?.无论采取哪种方式都必须做的功是对哪些做的功?.在几种不同的方式中不愿做但又不得不做的功分别是哪些?中学生进一步思索并回答.板书:通常来说,机械对外所做的功为有用功,机械克服自身部件的重力和磨擦力所做的功为额外功,动力对机械所做的功为总功.总功等于有用功与额外功之和.强调:上面实验中,第三种方式最好,由于第三种方式做的额外功最少,总功最少.讨论:不使用机械直接提高物体做的功,与使用机械提高物体做的功一样吗?手(拉绳做的功与动滑轮对石子做的功相等吗?怎)样探究这个问题?.设计实验方案用手通过一个弹簧测力计拉一个动滑轮沿竖直方向匀速平缓提起重为G的钩码..为了探究上述问题须要检测的化学量是手对绳的拉力F、手联通的距离s、钩码的重力G、钩码上升的高度h..改变钩码的数目,重复上述检测..设计表格将实验数据填入表中.次数手对绳的拉力F/N手联通的距离s/m钩码的重力G/N钩码上升的高度h/m123中学生边实验边填表.［设计意图］进一步理解有用功和额外功,并会检测有用功和总功..剖析实验数据:(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉勾码所做的功是否相等?(2)哪一个做的功多一些?(3)你觉得形成这一现象的缘由是哪些?.推论:(1)不相等;(2)手拉绳做的功多;(3)有磨擦,在提起重物时还要提起动滑轮.［知识拓展］有用功和总功的区别:有用功是人们为了达到目的,无论采用哪种方式都必须做的功,比如:在提高物体时,无论是使用定滑轮、动滑轮,还是杠杆,对物体竖直向下的拉力与物体在竖直方向上联通的距离的乘积就是有用功,在使用机械做功时,有用功等于机械对物体所做的功,即等于不用机械而直接用手所做的功.通常情况下,人们做功有两个目的一是竖直增强物体二是水平移植物体.若匀速提高物体有用功等于物重除以提高高度即W有=6卜若使物体在水平面上做匀速直线运动,在已知物体所受水平面的磨擦力的情况下,有用功等于磨擦力除以物体联通的距离即W有=£$.为了完成有用功在使用机械的同时还要克服机械自身的重如动滑轮的重做功还要克服(因为使用机械而导致的)磨擦(如:绳子与滑轮之间的磨擦;滑轮或杠杆与轴之间的磨擦)做功,这种并非是人们须要,但又不得不做的功是额外功,人们在达到一定目的过程中,实际做的功等于有用功与额外功的总和这个功称作总功,总=有+W额.二、机械效率工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比列越大越好.在化学学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比列.有用功机械效率=吟估算公式n=两者之间的关系W富w有+w额.注意对于实际机械由于总是有额外功存在所以n总结、评价.W有知识拓展机械效率是反映机械性能的化学量由公式n=可知有用功占总功的比列越大机械效率越高机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少没有直接联系它是由有用功和总功这两个诱因共同决定的当额外功一定时有用功越大机械效率越高所以同一机械在不怜悯况下使用其机械效率不一定相同.诸如:用同一滑车架提高重力不同的物体时,机械效率是不同的,提高的重物越重,机械效率越高;提高的重物越轻,机械效率越低.过渡语怎么检测滑车架的机械效率呢三、测量滑车架的机械效率思路一1.实验原理n=-一^2.器材:刻度尺、簧测力计、铁架台、甲乙两个滑车架、长约2m的细绳..步骤:①用弹簧测力计检测钩码所受的重力G并填入表格.②分别记下钩码和弹簧测力计的位置.③缓慢带动弹簧测力计使钩码下降读出拉力F用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计联通的距离s将这三个量填入表格.实验次数GNhmW有总J总n1234中学生动手实验.［设计意图］理论联系实际,培养中学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识..推论:(1)动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高.(2)物重一定,动滑轮越重,机械效率越低.讨论:怎么提升滑车架的机械效率?讨论后得出:提升滑车架的机械效率的主要方式有:尽可能地降低物重,减少动滑轮重,减少绳重和滑轮转轴处的磨擦.思路二.实验原理w-^Ghn=—=~WtFs.实验器材弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码.检测工具是:弹簧测力计、刻度尺..注意事项竖直向下,平缓带动测力计.即:实验时要使钩码匀速上升.须要检测的量是:物重、绳子自由端的拉力、物体上升的高度、绳子自由端联通的距离..实验探究(1)实验探究1保持动滑轮重一定,改变钩码重力.G/Nh/mF/Ns/mW有JW总.5311.566.7%2210.8322.483.3%3411.5344.588.9%推论:同一个滑车架,所挂物重不同,机械效率不同,物重越大,机械效率越高.(2)实验探究2保持钩码重一定,改变动滑轮重力.G/Nh/mF/Ns/mW有JW总.8322.483.3%2210.9423.655.6%推论:不同滑车架,挂相同物重时,机械效率不一定相同,动滑轮较轻的滑车架,机械效率高.介绍斜面机械效率的测定方式,并播放动漫做进一步讲解.历建号小结自.二」：机械效率《f定文,人们须要的、不得不做的功|估算公式,W卡=6心1竖直提高物体）f定文,人们不须要的但又不得不救的功估算公式,W・=G‘乂竖自提高物体）f定义：有用功与SS内功之和总功＜估算公式」Wa=FhW£定义I有用功跟苞功的比值公式遇=牡5＜1）增强机械效率的举措机械效率有单位吗，提升有用功的比重成破少福内功12015•北京高考如图所示手用用的力直接将物fB匀速提高h，做功为300J若利用滑车架把B匀速提高相同高度滑车架机械效率是30%则F2做功为J.解析用F的力直接将物体B匀速提高h机械效率有单位吗，做功为300J即有用功W有=300J滑车架把B匀速提高相同―WZ有W.300J高度，做功是总功由n=得,做的功w总=一==1W0j.【答案】1000"”总"，）。
’：：2.2015口成都高考如图所示沿斜面向下拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端斜面长1.2m高0.3m拉力做功为2.16J则这个斜面的机械效率是%物体遭到的磨擦力是N.^1.357解析有用功W有=6卜=4.5即0.3m=1.35J总功W总=2.16J斜面的效率n=——==62.5%额外功“额曰总-W有=2.16J-1.35J=0.81J由于W额=fs所以磨擦力大小f===0.675N.【答案】62.50.675si.2m3.下述关于机械效率的说法正确的是()A.机械效率不可能达到100%B.随着科学技术的发展机械效率可能会小于100%C.滑车架的机械效率一定小于动滑轮的机械效率D.杠杆的机械效率一定小于动滑轮的机械效率解析:科技无论如何发展,机械器件之间的磨擦都不能清除,机械效率不可能达到100%,更不会小于100%所以选项A正确选项B错误.滑车架的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关,在那些不能确定的情况下不能确定哪种机械的机械效率更大一些.选项C,都错误.故选A.4.如图所示工人师父用250N的力将重400N的物体匀速提高1m在此过程中滑车架的机械效率是A.80%B.62.5%C.125%D.20%解析由题图可知该滑车架有2段绳子吊着物体故s=2h=2D1m=2mF=250N所以W总=Fs=250即2m=500J.已知物体的重力和物体上升的高度G=400Nh=1m则W有=6卜=400即1m=400J故亿400/n=——==80%.故选A.化500/-'I—J-5.某实验小组进行检测滑车架机械效率的实验先用弹簧测力计检测钩码的重力G如图甲再按图乙所示联接方法组装好滑车架,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.1图甲中弹簧测力计的示数为N.2图乙中为了检测绳子自由端的拉力F,同事觉得应当在弹簧测力计静止时读数B朋友觉得应当在平缓匀速提高时读数正确的是填“A”或“B”同学的方式.G3根据正确的检测方式测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F填"〉""
