《【人教版】八年级物理下册：12.3《机械效率》导学案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【人教版】八年级物理下册：12.3《机械效率》导学案.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、物理备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！ 第三节 机械效率 学习要求 1 经历使用动滑轮的实验探究过程，了解什么是有用功、额外功和总功。理解三者之间的 数量关系。 2 理解什么是机械效率。学会用机械效率的公式进行有关问题的简单计算。 3 了解常用机械的效率，通过讨论、分析，了解影响机械效率的因素。 4 通过对机械效率的了解，认识到做所有的事情都要讲究效率。 5 了解使用机械的历史过程，认识机械的使用对社会发展的作用。 学习指导 1有用功、额外功、总功。 正确认识机械效率，关键是弄清有用功、额外功和总功的含义。有用功是对人们有用的功， 无论采用什么机械，有用功的数量
2、是不变的。若使用机械的目的是提升物体，那么克服物 体的重力所做的功就是有用功，即W有用=Gh ；若目的是在水平面上平移重物，那么克服物 体与水平面间的摩擦力所做的功就是有用功，即W有用=fs 。额外功是指由于使用机械而额 外多做的功，机械的摩擦和机械的自重往往是产生额外功的原因。 2机械效率总小于1。 使用不同的机械做功，需要做的额外功是各不相同的，额外功在总功中所占的比例越小越 好，或者说有用功在总功中所占的比例越大越好。机械效率是有用功跟总功的比例，即=W 有用/W总功。由于 W额外是不可避免的，因此W有功W总，机械效率总小于1。 曲型范例 例 1用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速
3、提升重物G，如图所示。已知 物重 G=600N ，拉力 F=250N，求重物升高0.5m 时，拉力所做的有用功、额外功及机械效率。 若不计绳重和摩擦力，求动滑轮的重。 精析： 竖直方向提升物体过程中，有用功W=Gh, 在不计绳重和摩擦力的情况下，克服 动滑轮重所做的功就等于额外功，既W额外=G动h 全解： （1）W有用=Gh=600N 0.5m=300J. (2)S=3h=1.5m,W=Fs=250N1.5m=375J. (3)W额外=W总-W有=375J-300J=75J, = 总 有 W W 100= J J 375 300 100=80 （4）W额外=G动h，G动= h 额外W = m
4、J 5.0 75 =150N 点评 : 对动滑轮重的求解还可用3F=G物+G动, 故 G动=3250N-600N=150N. 例 2如图所示，用一滑轮组将重为400N的物体 A沿水平方向匀速拉动10m ，物体 A与地 面间的摩擦力是240N，水平拉力F 为 100N，求总功、有用功、额外功和滑轮组的机械 效率。 精析：水平方向拉动物体过程中，克服物体与地面间的摩擦力所做的功为有用功W有用=fAs, 额外功是克服滑轮轴间摩擦力所做的功。 全解： 绳子自由端移动距离S=3SA=3 10m=30m, W有用=fAs=240N10m=2400J, W额外=W总-W有=3000J-2400J=600J,
5、 = 总 有 W W 100= J J 3000 2400 100 =80 点评： 以上两题 均为求滑轮组的机械效率， 做题的关键在于分析有用功，第一题在提升物 体过程中是克服物体受的重力做功，所以W有用=Gh ：第二题在匀速拉动物体前进过程中是 克服物体与地面间的摩擦做功，所以W有用=fAs。同学们一定要注意区分。 思考与练习 一、填空题 1如图所示，用一个动滑轮把重200N的物体提高了1m ，所用的拉力为125N，则动滑轮 所做的有用功W有用=_J，它的机械效率=_。若不计摩擦，被提升的物 重增加时， 滑轮组的机械效率将 _ （选填“变大”、 “变小”或“不变”） 2 如图所示，在 50N
6、的水平拉力F作用下 , 重 800的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物 体与地面间的滑动摩擦力为120， 则滑轮组的机械效率为_ ； 若物体的速度为0.2m/s, 则 1min 内拉力做的功为 _ J 3小红同学在利用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验中，用弹簧测力 计匀速竖直拉起重3N的物体， 物体升高了0.2m，弹簧测力计的示数是_N，在实验过程 中对物体所做的有用功是_J，滑轮组的机械效率是_ 二、选择题 4用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时， 人手实际需提供的拉力应该是（） A小于 200N 第 2 题图第 3 题 1 1 2 2 第 1 题图 第 4 题 A B等
7、于 200N C大于 200N D大于 300N 5. 利用如图所示的滑轮组，工人师傅用500N 的力， 在 100s 内把 800N的重物匀速提升10m. 在此过程中（） A.他做的有用功是8000W B.他做的总功是1000J C.他做功的功率是80W D.滑轮组的机械效率是80% 6. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率, 用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与 改进前相比 ( ) A.有用功减少，总功减少 B有用功增加，总功增加 C.有用功不变，总功不变 D有用功不变，总功减少 三、实验题 7在测定滑轮组机械效率的实验中，小刚同学测得的数据如下表所示： 钩码 重/N 弹簧测力 计读数
8、 /N 钩码移动 的距离 /m 弹 簧 测 力 计 移 动 的 距 离 /m 有用 功/J 总功 /J 机械 效率 3 1.2 0.1 0.3 （1）在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值； （2）在右边方框中画出滑轮组及绕法； （3）实验时，应使弹簧测力计做运动。 小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的 机械效率与实际值相比。 （选填“偏小”、“偏大”或“相等”）。 四、计算、论述题 8张明同学用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验时，拉线的绕法如图 所示。钩码重为2N，将钩码匀速向上提升20cm，弹簧测力计移动的距离为60cm，弹簧 测力计的示数为1N，问：
9、 在实验过程中，对钩码做的有用功是多少？ 滑轮组的机械效率是多少？ 为什么总功总是大于有用功？ 相关链接 你知道 起重机的构造吗? 在建筑工地上我们经常看到, 那巨大的起重机吊起上吨重物, 你知道它们的结构吗? 钢丝绳是起重机的重要零件之一, 用于提升机构、变幅机构、牵引机构，有时也用于 旋转机构。起重机系扎物品也采用钢丝绳。此外，钢丝绳还用作桅杆起重张紧绳，缆索起 重机与架空索道的支承绳。 在起重机的提升机构中，滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料 采 用灰铸铁、铸钢等。 卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳。将旋转运动转换为所需要的直线运行。卷 筒有单层卷绕与多层卷绕之分。一般起重机大多采用单层卷绕的卷筒。单层卷绕筒的表面 通常切出螺旋槽，以增加钢丝绳的接触面积，并防止相邻钢丝绳互相摩擦，从而提高钢丝 绳的使用寿命。