9.5 探究———使用机械是否省功 1.了解有用功、额外功、总功. 2.能说出机械效率的物理意义、定义和公式,并会用机械效率的公式解题. 3.提高机械效率的意义、方法. 【重点难点】 重点:知道机械效率的存在,正确判断有用功额外功和总功. 难点:利用机械效率解决实际问题,会分析影响机械效率大小的因素. 【新课导入】 导入1:复习导入 第三节课的例题中,小李做的功440 J,大于动滑轮对小泥桶做的功400 J.当时我们分析可能是小李在提起物体的同时把动滑轮也一起提起,所做的功中有一部分是对动滑轮的,也就是说使用动滑轮不省功,还多做了一部分功,那么使用其他机械呢?使用其他机械能省功吗?这节课我们就先来探究这个问题. 导入2:情景导入 我们学习了杠杆、滑轮、滑轮组和轮轴,使用每一种机械都是为了达到一定的目的:有的是为了省力,有的是为了省距离,有的是为了改变力的方向,那么使用这些机械可以省功吗?这节课我们就先来探究这个问题. 【课堂探究】 1.探究———使用机械是否省功 阅读教材,讨论交流,分组实验,并完成下列问题. (1)提出问题: 使用机械能够省功吗 ?? (2)制订计划: ①先测出 不使用机械 对物体做的功.? 直接用弹簧测力计吊起一个重物,其重力G,使物体升高h,则拉力对重物做的功为 W1=Gh .? ②再测出 使用机械 对物体做的功.? 用弹簧测力计通过一个动滑轮吊起该重物,使重物上升相同的高度h,此时拉力作用点通过的距离为s= 2h .读出弹簧测力计的示数F,求出弹簧测力计的拉力做的功 W2=Fs=F·2h ? ③比较W1和W2. (3)分组实验,收集证据. ①注意事项:实验时要保持重物 缓慢 上升.? 将数据及计算结果填入表格中. 力/N 移动的距离/m 力做的功/J G= h= W1=Gh= F= s= W2=Fs= ②实验结果: W2>W1 .? (4)分析与结论 ①使用动滑轮为什么多做了功? 使用动滑轮提起物体时在提起物体的同时,把动滑轮也一起提起,拉力要对动滑轮做功同时还要克服动滑轮上的摩擦做功 .? ②结论 大量实验表明: 使用任何机械都不省功 .? 2.机械效率 (1)有用功:在用动滑轮提升重物时, 动滑轮对物体做的功 是有用功.用 W有用 表示.? (2)额外功:提升重物时,对 动滑轮做的功和克服摩擦做的功 是额外功.用 W额外 表示.? (3)总功:有用功与额外功的 总和 叫作总功.用W总表示.即:W总= W有用+W额外 .? (4)机械效率:有用功与总功的 比值 叫作机械效率.用η表示.公式:η=.? η总是 小于 1.? (5)讨论交流 小组组员之间讨论交流,完成下面题目. ①怎样提高滑轮组的机械效率? 减小动滑轮重、减小绳与轮间的摩擦 .? ②图936所示,居民往楼上提水时,人做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功? 对水做的功为有用功;对桶和动滑轮做的功及克服绳与轮之间摩擦做的功为额外功 .? 五、探究———使用机械是否省功 1.探究———使用机械是否省功 (1)提出问题:. (2)制订计划:. (3)分组实验,收集证据. (4)分析与结论:使用任何机械都不省功. 2.机械效率 (1)有用功:W有用 (2)额外功:W额外 (3)总功:W总 W总=W有用+W额外. (4)机械效率:有用功与总功的比值叫作机械效率.用η表示. 公式:η= η总是小于1. 1. 如图所示,工人师傅用250 N的力将重600 N的物体匀速提升1 m,在此过程中滑轮组的机械效率是( A ) A.80% B.62.5% C.125% D.20% 2.如图有一个动滑轮,已知拉力为6 N,物体A上升了20 cm,则拉力做功 2.4 J,若物体A重为10 N,则滑轮的机械效率为 83.3% .? 3.用20 N的拉力F通过滑轮组将30 N的重物在2 s内匀速提升1 m,如图所示,在此过程中,拉力做功为 40 J,该滑轮组的机械效率为 75% .? 4.建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230 N的建材从地面匀速送到6 m高处,所用拉力为125 N,时间为20 s.求: (1)工人做的有用 ... ...
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