《机械效率》导学案.docx

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《机械效率》导学案

《机械效率》导学案

学习目标：

1.理解机械效率，能正确找到有用功、额外功、总功。

2.会推导出使用滑轮组时机械效率的常用公式。

3.理解机械效率与功率的区别。

4.能利用实验测量机械效率并归纳影响机械效率的因素。

学习流程：

一．知识连接

1.做功的两个必要因素：

一是

二是。

2.功的计算公式：

3.省力杠杆的特点：

；费力杠杆的特点：

二、预习导学

1、阅读教材第85－86页“有用功和额外功”，完成下列问题：

（1）有用功：

______________________________________，用_______表示；

（2）额外功：

_____________________________________，用_______表示；

（3）总功：

_________________________________________，用_______表示。

（4）总功=或。

2．阅教材第86—87页“机械效率”，完成下列问题：

（1）_____________________的比值叫机械效率，用_______表示。

计算公式是______________。

由于_______功总小于总功，所以机械效率总是_______1。

（2）提高机械效率的主要办法是______________，使它更合理、更轻巧。

在使用中按照技术规程经常保养，定时_______，使机械处于良好的运转。

3.探究滑轮组机械效率

（1）将重物提升，试着在图中画出两种绕线方法。

（2）测量滑轮组机械效率，原理：

_____________________

（3）由于弹簧测力计_____________拉动，所以选用________（填写“左图”或“右图”）完成实验

（4）实验数据如下表

物理量

1

2

3

钩码重G/N

4

4

6

钩码上升高度h/m

0.1

0.1

0.1

绳子自由端拉力F/N

1.8

1.4

2.4

绳子自由端拉力移动距离s/m

0.3

0.5

0.3

机械效率

74％

57％

83％

（5）由表可知，同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越_____________；提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越______________。

（6）由此归纳：

影响机械效率的因素有：

________________；_______________________；_______________________________。

思考：

机械效率与绕绳方式是否有关？

练习

1.板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫__________功，对板车所做的功叫_________功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫___________功，对货物所做的功叫___________功。

2.小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。

在这两个情形中水桶中都有水。

那么下列分析中正确的是（）

A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功

B、两个情形中，两人对水做的功都是总功

C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功

D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功

3.如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。

（1）实验时要竖直向上_______拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_______N，若钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动_______cm，该滑轮组的机械效率为_______

（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将_______。

（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

4.外力对水泵做了7×106J的总功，水泵把250kg的水送到20m高处，水泵完成的有用功为多少J？

水泵的机械效率为多少？

5.看图12.3--1，若甲乙物体都上升1m，试求甲乙做的功和滑轮组机械效率？

6.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高10cm，手向下压杠杆的力是240N，手下降的高度是____cm，人做的总功是______J，额外功是______J，杠杆的机械效率是______.

7.用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少?

8.如图1所示用滑轮组来匀速拉动一个重为100N的木箱，拉力F为25N，木箱受到的摩擦力为60N，则此滑轮组的机械效率为多少?

三、知识比较：

机械效率与功率是两个完全不同的概念

这两个物理量是从不同方面反映机械性能的。

它们之间没有必然的联系。

功率大表示机械做功_______________；机械效率高表示机械对总功的利用率__________。

功率大的机械不一定机械效率高，例如内燃机车功率可以达到几千千瓦，但效率只有30%～40%，反之，机械效率高的机械功率不一定大。

例如，安装在儿童玩具汽车车里的电动机效率可达80%，但功率却只有几瓦特。

9.下列说法中正确的是（）

A．机械效率越高，机械做功一定越快

B.做功越多的机械，机械效率一定越高

C．功率越大的机械做的功一定越多

D．做功越快的机械，功率一定越大

四、课堂达标

1.关于机械效率的说法，正确的是（）

A.机械效率越高的机械做的有用功多B.机械效率越高的机械越省力；

C.机械效率越高的机械越省功；D.有用功占总功的比例越大的机械，机械效率越高.

2.八年级某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图所示

物理量

1

2

3

钩码重G（N）

4

4

6

钩码上升高度h（m）

0.1

0.1

0.1

绳端拉力F（N）

1.8

1.4

2.4

绳端移动距离S（m）

0.3

0.5

0.3

机械效率η

74%

（1）通过表中数据可分析出实验1是用_____图做的实验，实验2是用______图做的实验，请将表中空白处填上恰当的数据。

（2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：

使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率___________

（3）比较实验1和实验3可得正确结论：

使用同一滑轮组，_________________，可以提高滑轮组的机械效率．

3.用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功?

如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功?

4．起重机把质量为0.6t的重物提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×106J，起重机的机械效率是多少？

5．如图3所示滑轮组，被提起的是质量200g的物体，对绳子自由端的实际拉力是1.5N，当物体升高0.2m时，求滑轮组的机械效率．

6.如图4所求，用一动滑轮拉一物体以0.5m/s的速度在水平面上匀速运动，物体重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做的功是J，滑轮的机械效率是。

（不计滑轮重力）

7．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．

8．某人用机械做了8000J的功，其中额外功是有用功的

，那么该机械做的有用功是J，机械效率是．

9．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．

10．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．

11．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，拉力做功的总功率为W，滑轮组的机械效率为．

12．如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为．如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米，当拉绳子的速度为m/s时，拉力的功率为54W．（绳重与摩擦不计）

13．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

图2

C．减小总功D．减小外力

14．利用如图2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？