机械效率导学案.docx
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机械效率导学案
12.3机械效率
班级：
姓名：
小组：
评价___________
学习目标
1.理解什么是有用功、额外功和总功.
2.理解什么是机械效率.
3.会计算简单机械的机械效率.
重点难点会进行机械效率的计算。
自主学习
（一）有用功、额外功、总功
观察上图，回答下列问题。
1、用图中三种不同的方法，把100N重的沙子运上三楼，哪种办法最好？
为什么？
2、我们的目的是将沙子运到三楼，所以把100N重的沙子提升6m，做的功为（）J。
是必须做的功，这样的功叫做功。
有用功—使用机械时为达目的必须做的功。
3、第一种方法除了对沙子做的600J的功外还做了哪些功？
这些功有用吗？
不做行吗？
4、第二种方法除了对沙子做的600J的功外还做了哪些功？
这些功有用吗？
不做行吗？
5、第三种方法除了对沙子做的600J的功外还做了哪些功？
这些功有用吗？
不做行吗？
总结：
三幅图中除了对沙子做的600J的有用功外，还不得不对人体和水桶、______和动滑轮、______和动滑轮等做一些没有用处的功，这些功叫做______功。
使用机械时都要做有用功和额外功，有用功加额外功是我们使用机械时总共做的功叫做总功。
总功是有用功和额外功的总和。
W总=______
练一练
1、用桶从井中提水的时候，对_______做的功是有用功，对_______做的功是额外功。
2、如果桶掉进井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是_______功，对水做的功是_______功。
（二）机械效率
人们在使用机械时都要做有用功和额外功，你是希望有用功在总功中占得比例多还是希望额外功在总功中占得比例多些呢？
1、机械效率的定义：
_______。
2、机械效率的计算公式:
η=_______。
3.分别计算上图中三种不同方法运送沙子的机械效率。
（三）小组讨论：
1.有没有一种简单机械只做有用功,不做额外功?
2.使用不同的简单机械做功,完成相同的有用功时,所做的总功是否相同?
这说明什么?
3.额外功在总功中占的比例越多越好,还是越少越好?
4.一定的总功中,额外功少意味着什么?
拓展练习1、用一个动滑轮将重480N的货物提高1m，所用的拉力为300N，则总功是J，有用功是J。
2、一辆重5×104N的汽车，以10m/s的速度在一条平直公路上匀速行驶2000m,已知在这段路程中汽车发动机的牵引力为3000N，则汽车在这段上所做的功J。
3、小刚将重为100N的水提到6m的楼上，小刚同学体重为400N，装水的水桶重20N，在这个过程中，他克服自己的体重做功为J,有用功为J，额外功为J，总功为J.
4、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高0.2m，手向下压杠杆的力是240N，手下降的高度是m，人做的总功是J，有用功是J，这根杠杆的机械效率是。
5、用滑轮组将重为400N的物体提高2m，已知滑轮组的机械效率是80﹪，有用功是J，总功是J，额外功是J.
6、如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是J，斜面的机械效率是。
7、用如图所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m,拉力所做功为2×103J。
求：
（1）有用功
（2）额外功（3）该滑轮组的机械效率。
8、如图所示斜面长s=10m，高h=4m。
用沿斜面方向的推力F，将一个重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。
运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。
求：
（1）运动过程中物体克服重力做的功。
（2）斜面的机械效率（3）推力F的大小
9、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重200N，人用125N的拉力F向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m。
求：
（1）拉力F所做的功。
（2）滑轮组的机械效率。
《机械效率》导学案
重庆市涪陵第十六中学校 张生云
【学习目标】
知识与技能：
知道有用功、额外功、总功理解机械效率，会计算机械效率
过程与方法：
根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题；探究：
斜面的机械效率；学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律
情感态度与价值观：
培养学生勇于探究日常用品的物理原理，具有科学技术应用意识。
教学重点：
1．理解机构效率；2．探究斜面的机械效率。
教学难点：
理解机械效率
【学习过程】
一、预习导学
1．功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，实际上使用机械还要多做功。
例如用动滑轮提升重物时，把滑轮本身也提起来了，滑轮受到重力作用，也发生了一段距离，对滑轮也有做功。
另外滑轮与绳子之间存在着摩擦，克服阻力也要多做功。
2．有用功（W有用）：
___________________________________________________。
3．额外功（W额外）：
___________________________________________________。
4．总功（W总）：
__________________________________________。
5．机械效率（η）：
定义：
________________叫机械效率，即__________的百分比。
公式：
二、合作学习
1．下图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去，哪些是有用功？
哪些是额外功？
总功？
⑴几个基本概念：
有用功W有用：
将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外：
克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功
总功W总：
手的拉力对动滑轮做的功
⑵三者之间的关系：
或
⑶机械效率的概念：
物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1；机械效率用百分数表示，没有单位。
即：
计算公式：
2．用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高；从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离S；若实验数值G＝5N，h＝0.5m，F＝3N，s＝1m,则：
弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：
W动＝Fs＝____N×_____m＝_________J，
提高重物，动滑轮克服阻力做的功：
W阻＝Gh＝_______N×________m＝___________J
由实验可以看到:
W动__________W阻，这是为什么？
3．某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？
___________________________
4．提高机械效率
阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法：
___________________________________________________________。
5．课本例题：
6．探究斜面的机械效率与斜面倾角的关系
实验器材：
长木板、刻度尺、弹簧测力计
实验原理：
______________________
提出问题：
（1）省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系
（2）斜面的机械效率与它的倾斜程度有何关系？
猜 想：
斜面倾斜程度越大，越_______力，机械效率越_________。
实验过程：
①设计实验：
一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。
②用刻度尺量出斜面高度、斜面长，填入表项。
③用手拉弹簧称拉着重物沿斜面向上拉，读出弹簧测力计的示数，填入表项。
④调节斜面高度，重新做两次，把数据填入表格。
实验
次数
斜面倾斜程度
物体重
（G）
物体上升高度
（m）
沿斜面的拉力
（F）
物体移动的距离
（S）
有用功
（J）
总功
（J）
机械效率
%
1
较缓
5
0.1
2
较陡
5
0.15
3
最陡
5
0.25
实验结论：
（1）省力多少与斜面的_________有关；
（2）斜面的机械效率与它的_______无关。
三、反馈训练
1．从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N．若此人的目的是为了提水，则机械效率为_____，若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为______。
2．用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m，所用的拉力是125N，则有用功是___J，总功是________J，这个动滑轮的机械效率为__________。
3．工人用一根杠杆提升一桶油，他用250N向下的拉力拉过1.2m，油桶上升30cm，若杠杆的机械效率为90%，则油桶重为___________N。
四、巩固提升
1．用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m。
则此过程中，有用功为___________J，拉力做功的总功为_____________J，滑轮组的机械效率为_________________。
2．如图所示，已知物重等于G，请你补充一个物理量，用物重G和补充的物理量，求出动滑轮的机械效率．（绳重和摩擦忽略
不计）
补充的物理量名称和符号：
；
机械效率η= 。
3．用如图所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是（ ）
A．总功是50J，有用功是80J
B．有用功是50J，额外功是20J
C．总功是100J，有用功是80J
D．总功是80J，机械效率是62.5%
4．要提高某机械的机械效率，应该（ ）
A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比
C．减小总功 D．减小外力
5．利用如图所示的装置，用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：
（1）物体和动滑轮的重各是多少？
（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大可提高到多少？
2012-01-16 人
学习目标：
一、知识与技能
l 了解什么是有用功、额外功、总功。
l 理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。
l 知道提高机械效率的意义和主要方法。
温故知新：
1、功的两个必要因素_________、________，功的计算公式：
_______________。
2、功的原理：
使用任何机械都不_________。
即W不用机械____W用机械.
3、光滑程度相同的斜面，越光滑越__________。
4、你知道生活中的“率”一词吗？
含有“率”的词有哪些？
这些词中“率”的含义是什么？
求知之旅：
一、 有用功、额外功、总功
看谁办法多：
我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上,想想看,有哪些办法可以把沙子运上去？
1、 _________ ___________________________......
探究分析：
选取三种可行性方案，如：
教材107页“想想议议”图片，小组讨论交流，探究分析三种情况下人做功的共同点和不同之处是什么？
方法一
方法二
方法三
对沙子做的功
对沙子做的功
对沙子做的功
对桶做的功
对桶做的功
对口袋做的功
克服体重做的功
对滑轮做的功
对滑轮做的功
2、用不同的方法，_______做的功是不同的，但___________做的功是相同的。
区分理解：
各种方法中，哪些功是对人们有用的？
哪些功是人们不需要但又不得不做的？
给它们起个名字吧！
3、
名称
含义
例子
对人们有用的功
人们不需要但又不得不做的功
人所做的功
三种情况下人所做的功不相同的原因是什么？
__________.
三种功之间的关系是________________.
你理解有用功、额外功和总功了 吗？
小试牛刀：
4、用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是 ，总功是 ；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是 ，额外功是 ，总功是 。
5、 假如用斜面推沙子，有用功、总功、额外功各是多少？
二、 机械效率
利用上面三种方法向宿舍楼上运沙子，你选择哪种方法？
说说理由。
算一算、比一比
计算有用功与总功的比值。
方法1
方法2
方法3
有用功
额外功
总功
有用功/总功
有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同?
____________.
知识迁移，构建概念
给这个比值起个名字吧!
1、 有用功跟总功的比值叫_____________。
2、 这种定义物理量的方法叫_______定义法。
（温馨小贴士：
W总表示总功，W有表示有用功，w额表示额外功，η表示机械效率。
机械效率通常用百分数表示。
）
3、 机械效率的计算公式：
___________________________.
小组讨论：
你认为机械效率有单位吗？
为什么？
有没有机械效率等于100%的机械？
为什么？
4、 机械效率总是_________1,机械效率_________单位。
你想知道吗：
5、 起重机的机械效率一般为________,滑轮组的机械效率一般为______________,抽水机的机械效率一般为_______________，柴油机的机械效率一般位______________。
（友情提示：
阅读课本108页倒数第二段。
）
试一试：
6、某起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
7、起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？
（解题关键：
电动机所做的功是什么功？
哪一部分功是有用功？
）
三、探究斜面的机械效率
讨论猜想：
（1）、光滑程度相同的斜面的倾斜程度发生变化时，斜面的省力程度以及斜面的机械效率将如何变化？
（2）、斜面的省力程度和机械效率之间有什么什么关系吗？
自主探究：
选择桌上实验器材，小组合作交流，设计实验方案，进行实验验证猜想
器材：
长木板，铁架台（带铁棒），方木块，刻度尺，弹簧测力计，
（友情提示：
1、匀速拉动。
2、拉力要与斜面平行。
3、读数要仔细准确。
）
展示交流：
1、光滑程度相同的斜面，倾斜程度越小，机械效率________，拉力_________，也就是越_____________。
2、斜面越省力，机械效率___________。
四、提高机械效率
谈谈你的看法：
1、 联系实际说说提高机械效率的有效办法有哪些？
（1）、采用减小_________是提高机械效率的有效办法。
如：
____________________。
（2）、在力所能及的情况下，尽量增大_____也可以提高机械效率。
如_________________。
盘点收获：
通过今天的学习，你有那些收获？
请完成本节课知识梳理。
9.4《机械效率》导学案
学习目标：
一、知识与技能
l 了解什么是有用功、额外功、总功。
l 理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。
l 知道提高机械效率的意义和主要方法。
温故知新：
1、功的两个必要因素_________、________，功的计算公式：
_______________。
2、功的原理：
使用任何机械都不_________。
即W不用机械____W用机械.
3、光滑程度相同的斜面，越光滑越__________。
4、你知道生活中的“率”一词吗？
含有“率”的词有哪些？
这些词中“率”的含义是什么？
求知之旅：
一、 有用功、额外功、总功
看谁办法多：
我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上,想想看,有哪些办法可以把沙子运上去？
1、 _________ ___________________________......
探究分析：
选取三种可行性方案，如：
教材107页“想想议议”图片，小组讨论交流，探究分析三种情况下人做功的共同点和不同之处是什么？
方法一
方法二
方法三
对沙子做的功
对沙子做的功
对沙子做的功
对桶做的功
对桶做的功
对口袋做的功
克服体重做的功
对滑轮做的功
对滑轮做的功
2、用不同的方法，_______做的功是不同的，但___________做的功是相同的。
区分理解：
各种方法中，哪些功是对人们有用的？
哪些功是人们不需要但又不得不做的？
给它们起个名字吧！
3、
名称
含义
例子
对人们有用的功
人们不需要但又不得不做的功
人所做的功
三种情况下人所做的功不相同的原因是什么？
__________.
三种功之间的关系是________________.
你理解有用功、额外功和总功了 吗？
小试牛刀：
4、用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是 ，总功是 ；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是 ，额外功是 ，总功是 。
5、 假如用斜面推沙子，有用功、总功、额外功各是多少？
二、 机械效率
利用上面三种方法向宿舍楼上运沙子，你选择哪种方法？
说说理由。
算一算、比一比
计算有用功与总功的比值。
方法1
方法2
方法3
有用功
额外功
总功
有用功/总功
有用功与总功的比值不同反应了机械的什么不同?
____________.
知识迁移，构建概念
给这个比值起个名字吧!
1、 有用功跟总功的比值叫_____________。
2、 这种定义物理量的方法叫_______定义法。
（温馨小贴士：
W总表示总功，W有表示有用功，w额表示额外功，η表示机械效率。
机械效率通常用百分数表示。
）
3、 机械效率的计算公式：
___________________________.
小组讨论：
你认为机械效率有单位吗？
为什么？
有没有机械效率等于100%的机械？
为什么？
4、 机械效率总是_________1,机械效率_________单位。
你想知道吗：
5、 起重机的机械效率一般为________,滑轮组的机械效率一般为______________,抽水机的机械效率一般为_______________，柴油机的机械效率一般位______________。
（友情提示：
阅读课本108页倒数第二段。
）
试一试：
6、某起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
7、起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？
（解题关键：
电动机所做的功是什么功？
哪一部分功是有用功？
）
三、探究斜面的机械效率
讨论猜想：
（1）、光滑程度相同的斜面的倾斜程度发生变化时，斜面的省力程度以及斜面的机械效率将如何变化？
（2）、斜面的省力程度和机械效率之间有什么什么关系吗？
自主探究：
选择桌上实验器材，小组合作交流，设计实验方案，进行实验验证猜想
器材：
长木板，铁架台（带铁棒），方木块，刻度尺，弹簧测力计，
（友情提示：
1、匀速拉动。
2、拉力要与斜面平行。
3、读数要仔细准确。
）
展示交流：
1、光滑程度相同的斜面，倾斜程度越小，机械效率________，拉力_________，也就是越_____________。
2、斜面越省力，机械效率___________。
四、提高机械效率
谈谈你的看法：
1、 联系实际说说提高机械效率的有效办法有哪些？
（1）、采用减小_________是提高机械效率的有效办法。
如：
____________________。
（2）、在力所能及的情况下，尽量增大_____也可以提高机械效率。
如_________________。
盘点收获：
通过今天的学习，你有那些收获？
请完成本节课知识梳理。
9.4《机械效率》导学案
学习目标：
一、知识与技能
l 了解什么是有用功、额外功、总功。
l 理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。
l 知道提高机械效率的意义和主要方法。
温故知新：
1、功的两个必要因素_________、________，功的计算公式：
_______________。
2、功的原理：
使用任何机械都不_________。
即W不用机械____W用机械.
3、光滑程度相同的斜面，越光滑越__________。
4、你知道生活中的“率”一词吗？
含有“率”的词有哪些？
这些词中“率”的含义是什么？
求知之旅：
一、 有用功、额外功、总功
看谁办法多：
我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上,想想看,有哪些办法可以把沙子运上去？
1、 _________ ___________________________......
探究分析：
选取三种可行性方案，如：
教材107页“想想议议”图片，小组讨论交流，探究分析三种情况下人做功的共同点和不同之处是什么？
方法一
方法二
方法三
对沙子做的功
对沙子做的功
对沙子做的功
对桶做的功
对桶做的功
对口袋做的功
克服体重做的功
对滑轮做的功
对滑轮做的功
2、用不同的方法，_______做的功是不同的，但___________做的功是相同的。
区分理解：
各种
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