1、九学年上学期物理学科 第 1 页 共 5 页 第十五章 功和机械能 第三节：机械效率教学过程：一、边学过程学习目标、学法指导和导学问题学习目标1 知道有用功、额外功、总功及他们三者间的关系2 理解机械效率，掌握机械效率的计算学法指导：以学生自学、生为生师为主，教师点疑为辅，边学边教边测边练。导学问题：1.使用机械时，真正对完成工作任务有用的功叫做 ；除此之外，对完成工作任务无用而又不得不做的功叫做 ；二者之和叫做 .2.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。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。3.用三种方法把沙子运
2、上三楼，如图所示，根据图中数据算出三种方法所做有用功的大小均为_，其中哪一种方法做的总功最多？ 哪一种方法做的总功最少？ （1）机械效率的定义： （2）机械效率的公式：4.机械工作时因为额外功是不可避免的，故_功总大于_功所以机械效率总是_1.5.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，实验装置如图：（1）通过表中数据可分析出实验 1 是用 （填“甲”或“乙” ）图做的实验，实验 2 是用 （填“甲”或“乙” ）图做的实验。 （2）请将物理量 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
3、离 S（m） 0.3 0.5 0.3机械效率 74%甲 乙九学年上学期物理学科 第 2 页 共 5 页 表中空白处填上恰当的数据。 （百分号前保留整数）3）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，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_。（4）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。二、边练过程：自学效果检查、巩固练习题1.两台机械，甲机械效率为 80，乙机械效率为 60，下列说法正确的是( )A甲机械一定比乙机械省力 B乙机械一定比甲机械省力 C甲机械做的有用功一定比乙机械的多 D有用功相同时，乙机
4、械所做的总功多 2采取下述哪种措施可以提高机械效率 ( )A有用功一定，增大总功 B总功一定，增大额外功 C有用功一定，减小总功 D额外功一定，减小有用功3下列说法中正确的是 ( )A机械的功率越大，做功一定越多 B 使用任何简单机械都不能省功 C 效率低的机械做功少 D提高滑轮组的机械效率的办法是增加滑轮的个数4关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A越省力的机械，效率越高 B做有用功越多的机械，效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D做功越快的机械，效率越高5.在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。 （1）由表中数据可计
5、算出，滑轮组对钩码做的有用功为 J，人做的总功为 J。（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是 ；结合测力计放大图，可知小强的错误是 。（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为 。三、边教过程归纳提高、重点难点和易混易错知识解析钩码总重G（N）钩码上升高度h（m）测力计拉力F（N）测力计移动距离 s（m）2 0.05 0.4 0.150-3151315甲2315甲3315甲4315甲5315甲N 15甲放大九学年上学期物理学科 第 3 页 共 5 页 1.做功时机械效率越高就越好吗？答： 不一定，做功时不用机械而直接用人手去功时的机械效率是最高的，但有时为了达到省力或省距离或其他
6、目的，需要使用机械代替人手做功，虽然这样做，机械效率会降低2.使用机械所做的有用功越多，机械效率就越大吗？答： 机械效率是有用功占总功的比例，它是由有用功、总功两个因素决定的，不能单凭其中一个判断机械效率的高低3. 机械的机械效率越高是否越省力？答： 请看一例，如图甲和乙所示，分别用定滑轮与动滑轮将重物提升相同高度，若 G1=G2，则 F1F2，因为使用动滑轮的额外功多，所以有 1 2，可见机械效率越大的机械不一定越省力，越省力的机械也不一定机械效率越大。通常情况下，越省力的机械，其机械效率一般是越低的。4.使用同一机械对物体做功机械效率是固定不变的吗？答：机械效率的高低不仅与机械本身结构有关
7、，还与机械使用的外部条件有关，例如对同一滑轮组，提升的重物不同，其机械效率也不相同。同一机械提升重物多时，机械效率就高，因为额外功基本一定，提升重物多做的有用功越多，机械效率就越高。5. 机械效率为何总小于 1?答： 因为 =W 有 /W 总 ，而 W 总 W 有 W 额 ，由于额外功的存在，即 W 额 0，因此总功必定大于有用功，这就是机械效率一定小于 1 的原因。四、边测过程当堂达标检测题1、如右图，用一个动滑轮将重 500N 的重物匀速提高 0.5m，不计滑轮与轴之 间 的 摩 擦及 绳 重 ， 在绳子自由端所用的拉力是 300N，则 W 总 J，W 有用 J，机械效率 。2、起重机在2
8、0s内把重物匀速提到楼顶，起重机所做的总功是410 4J，额外功是1.6104J，则起重机的总功率是_W，机械效率是_ 。3、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为 220N 的泥桶，动滑轮重为 20N，不计滑轮与轴之 间 的 摩 擦 及 绳 重 .。 若 工 人 在 5s 内 将 绳 子 匀速 向 上 拉 6m， 则 泥 桶 上 升 _m， 手 拉 绳子的力为 九学年上学期物理学科 第 4 页 共 5 页 N，拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为_ 。4、如图所示，在大小为 500 N 的拉力 F 作用下，滑轮组将 800 N 的重物提升了 l m。在此过程中（ ）A做的有用功是500 J B做
9、的总功是800 JC滑轮组的机械效率是62.5 D滑轮组的机械效率是805、如图是某工人用滑轮组提升重物，工人用 360N 拉力将重为 600N 的重物匀速提升10m，需要时间 50s。求：（1）有用功； （2）总功； （3）额外功； （4）机械效率； （5）工人做功的功率。五、课后及家庭作业知识延伸，能力拓展1. 如图所示，一个质量 60kg 的物块，通过滑轮组在 25N 拉力作用下作匀速直线运动，在水平方向前进了 5m，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的 0.1 倍，(不计绳重和摩擦，g 取 10N/kg )。求：（1）物块受到滑动摩擦力的大小？（2）拉力 F 做的有用功是多少？ 2. 用如图所示的滑轮组匀速提升重为 480N 的物体 G，所用拉力 F 为 200N，将重物提升3 m 所用的时间为 10s。( 不计绳重和摩擦)，求： (1)重物上升的速度(2) 拉力所做的有用功(3)拉力的功率(4) 滑轮组的机械效率3、用如图所示滑轮组提升重物人用500N 的拉力F ，15s内使重为900N的物体匀速上升了3m不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮的重（2）人拉绳子做功的功率 （3）滑轮组的机械效率（3）拉力 F 做的总功是多少？（4）该滑轮组的机械效率是多少？F九学年上学期物理学科 第 5 页 共 5 页
