这个公式除了适用于有绳重和磨擦情况同时也适用于无绳重和磨擦情况,下边我们通过习题一上去巩固一下:(教案展示,中学生上黑板操练,班主任给与相应点评)
如图4所示,工人借助动滑轮将沙匀速向下提高2m,已知沙重184N,桶重10N,拉力为100N,绳重和磨擦均不计,动滑轮的重力为多大?拉力所做的总功是多少J,此时该装置的机械效率是多少?
解:s=2h=2×2m=4m
=Fs=100N×4m=400J=h=184N×2m=368J
答:动滑轮的重力为6N,总功为368J,机械效率为92%。
如图5所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速带动的距离s=4m,物体被提升的距离h=2m,求:(1)拉力所做的有用功;(2)拉力所做的总功(3)该滑车架的机械效率。
解:s=2h=2×2m=4m
=Gh=120N×2m=240J=Fs=80N×4m=320J
答:有用功为总功为240J,总功为320J,机械效率为75%。
5.总结
这节课我们学习了机械效率,机械效率本是一个具象难懂的概念,幸好地是我们从实验中找寻突破口,逐层深入揭露了它诱人的面纱。因为任何机械的机械效率不可能为100%滑轮组机械效率实验,所以人们需不断改良机械以提升机械的机械效率,我相信诸位长大后也能积极涉足于机械的生产、制造中去,创造出更多机械效率更高的机械,为我们伟大的祖国服务!
[机械效率学案]
篇2:学案:机械效率
学案:机械效率
教学内容:机械效率。讲课地点:寝室讲课班主任:授课时间:1课时【教学目标】1.知识与技能:(1)理解有用功、额外功和总功的含意;(2)理解机械效率的定义及化学意义,会进行相关的估算;(3)晓得增强机械效率的意义和主要技巧。2.过程与方式:经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率;通过讨论,了解怎么提升机械效率。3.情感、态度与价值观:关注生产、生活中各类机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。【教学过程】教师活动设计一、有用功、额外功和总功的概念观察教材图12-5-1或举一个具体的反例。机械做功,如起重机将砖块提高到屋顶,不仅克服砖块重力做功外,也一定同时须要克服饰砖的盆子、滑轮和钩子等辅助举措的重力做功;据悉,因为物体之间总存在磨擦,所以起重机对砖块做功的同时,或多或少要克服磨擦做功。起重机提高砖块做的功是有用功,提高箩筐、滑轮、钩子以及克服磨擦做的功是额外功。有用功和额外功之和叫总功。用W总表示总功,W有表示有用功,W额表示额外功,它们的`关系是W总=W有+W额举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念提问,人用水桶从井中提水,有用功、额外功、总功各是哪些?视中学生理解程度可再举几个反例。
回答:提高水做的功是有用功;提高水桶、竹竿做的功是额外功;两者之和为总功。二、机械效率举例1.引出机械效率中学二楼的墙坏了一个洞,修复的话须要40Kg的水泥。假如你是建筑工人,你须要将40Kg的水泥从一楼迁往二楼。如今你手上有重5Kg的铁桶,重2Kg的塑胶桶,都能装下40Kg水泥,你可以叫楼上的朋友用铁桶或则塑胶桶把水泥提起来,其实也可以自己提起来。提问:你乐意采取哪种方式?回答:叫楼上的朋友用塑胶桶把水泥提起来。提问:为何?回答:省力或做的功少。提问:“做的功少”指的是哪些功少?有用功、额外功、还是总功?回答:总功。提问:三个方式做的总功不同,有用功相同吗?回答:相同。2.逐渐引导。任何机械所做的有用功只是总功的一部份。有用功所占的比列越大,说明机械的效率越高。化学学中把有用功跟总功的比值称作机械效率。机械效率的符号是η,读作:yita,常用百分率表示。说明:η为一比值,没有单位。提问:总功又等于有用功和额外功之和,则η又可以表示为何?说明:在实际机械中,因为机械重力、摩擦力等等诱因的存在,额外功是一定存在的,即W额>0,可见η<100%;只有在理想机械中,机械重力、摩擦力等等诱因可以忽视,这时W额=0,η=100%。
回答:三、例题例题:如图借助一个动滑轮把重为400N的货物匀速提升2m,所用的拉力F是250N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。班主任板演。解:人做的总功等于人拉绳子的力F除以在拉力作用下绳子的自由端被拉起来的距离s。人拉绳子的力F=250N,s=2×h=2×2m=4m,h为货物提高的高度。=Fs=250N×4m=1000J有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力G=400N,提高高度h=2m。则=Gh=400N×2m=800J=-=1000J-800J=200Jη=(W有/W总)×100%=(800J/1000J)×100%=80%总结:由例题获知,只要我们晓得了总功、有用功和额外功两者中的任意两个,就可以算出用机械做功过程中的机械效率。中学生思索解答。四、提出增强机械效率的意义机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大,做相同的有用功,须要的总功越少,机械才能更好地发挥效用。η的高低是机械性能好坏、质量好差的重要标志之一。提问:怎么提升机械效率呢?回答:由η=(W有/W总)×100%==[W有/(W有+W额)]×100%可以看出:在W有一定时滑轮组机械效率实验,降低额外功;在W额一定时,降低W有,可以提升η。
回答:可以采取减少动滑轮重量以及降低滑轮与绳子之间磨擦的方式。提问:例题中可以采取哪些方式降低?当机械一定时,在可能情况下,降低,也可以提升η。提问:例题中如何降低?回答:降低被提起货物的质量。五、与功的原理对比说明:通常来说,用机械对物体做功,有用功是固定的,这时侯,机械效率越高,机械须要做的总功就越少,可见,机械效率越高的机械越省功。提问:这和功的原理中说的“任何机械都不省功”矛盾吗?回答:不矛盾,功的原理说的是使用机械时,人们做的总功,不会多于有用功。六、课堂小结明天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念,学习了判定机械性能好坏、质量好差的重要标志之一:机械效率η。通过η的估算公式:η=(W有/W总)×100%=[W有/(W有+W额)]×100%讨论了怎样增强机械效率的方式。七、课后作业中学生活动指南相关内容。【板书】机械效率一、有用功:额外功:总功:有用功和额外功之和二、机械效率:η有用功跟总功的比值η=(W有/W总)×100%=[W有/(W有+W额)]×100%η无单位实际机械η<100%;理想机械η=100%三、如何提升机械效率在一定时,降低额外功;在一定时,降低。参考资料:教科版《教师用书》八年级下及配套光碟。
篇3:化学《机械效率》教案
教学目标
1.会测定滑车架的机械效率
2.同一滑车架的机械效率的特性
教学重难点
教学重点有用功、总功、额外功的概念;机械效率的估算和如何提升机械效率
2.2教学难点机械效率的估算和如何提升机械效率
教学过程
学习指导一、测定滑车架的机械效率
●自主预习:
阅读课本第86面、第87面,完成下述填空:
1.检测滑车架的机械效率的实验中,须要检测四个化学量:钩码的重力G、钩码提高的高度h、拉力F、绳端联通的距离s;
2.估算有用功的方式:W有=Gh;
3.估算总功的方式:W总=Fs。
●小组讨论:
1.各小组分工合作,完成下边实验:
(1)如图安装滑轮,记下钩码所受的重力G及钩码和弹簧测力计的位置;
(2)平缓带动弹簧测力计,使钩码升高h,读出拉力F的值,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;
(3)算出有用功、总功、机械效率。
(4)改变钩码的数目,再做两次里面的实验。
●教师点拨:
我们在探究影响滑车架机械效率高低的诱因时,没有考虑磨擦的诱因.
●跟踪练习:
1.小明在检测滑车架机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每位钩码重2N,测得的数据如下表:
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向下__匀速____带动弹簧测力计且在带动过程中读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为%__。(结果保留两位有效数字)
(3)剖析表中数据可知:第2次实验是用b图做的;第4次实验是用c图做的。(选填“a”、“b”或“c”)
(4)剖析第1、2次实验数据可知:使用同一滑车架,减小提高重物的重力可以提升滑车架的机械效率;剖析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑车架,提高相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑车架的机械效率小。
(5)剖析第3、4次实验数据可知,滑车架的机械效率与物体被提高的高度无关。
学习指导二、同一滑车架的机械效率的特性
●自主预习:
阅读第87面内容后完成下边填空:
1.增强机械效率的主要办法是改进结构、使它更合理、更轻巧。
2.在使用中根据技术规程常常保养,使机械处于良好的状态,对于保持和增强机械效率也有重要作用。
●小组讨论:
1.实验探究:对于同一个滑车架提高不同重物时,它的机械效率是否改变呢?
2.怎样设计实验证明?
实验步骤:
①用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑车架提高两个钩码,记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端联通的距离.
②用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑车架提高四个钩码,记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端联通的距离.
表格设计:
剖析表格数据在与朋友们交流讨论,你能得到哪些推论?
●教师点拨:
同一机械的效率并不是固定不变的,而是随着不同的工作状态和环境而变化的.诸如:一个组装好的滑车架,其提起的物重越大,则其机械效率越高,由于此时的额外功(提起机械本身所须要的功)相对越小;其实,因为机械间的磨擦而导致的额外功并不会降低.当额外功一定时,在机械能承受的范围内尽可能降低每次提起重物的重力,充分发挥机械的作用.
●跟踪练习:
1.甲铲车比乙铲车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提高相同高度时,则(B)
A.甲铲车的电动机做的有用功较多
B.乙铲车的电动机做的额外功较多
C.甲铲车的电动机做的总功较多
D.甲、乙两铲车的电动机做的总功相同
2.小明用同一滑车架分别将甲、乙两组钩码提高相同的高度,如图所示.他两次提高钩码所用的拉力分别为F甲和F乙,则F甲