人教版八年級物理下冊《機械效率》教案
知識和技能目標
①理解有用功,額外功,總功,以及三者之間的區別與聯系。
②掌握機械效率的意義、計算、測量方法。
過程和方法目標
通過實驗和分析,理解功和機械效率及影響機械效率的各種因素,并且最終能夠從理論走向生活和生產。
情感態度與價值觀目標
通過實驗培養學生合作的團隊精神,實事求是的科學態度以及理論實踐相結合,主動探究尋求真理的科學精神。
學習重難點
重點:理解有用功、額外功、總功、機械效率,能夠進行簡單的計算分析
難點:影響機械效率的因素,區分功、功率、機械效率等容易混淆的概念
教具準備：滑輪、彈簧測力計、鉤碼、細線、鉤碼、刻度尺等
教學過程
一、預習導學
1、使用機械時，對完成工作任務有用的功叫做_________，用________表示，對人們無用而又不得不做的功叫做___________，用________表示。
2、 ______________________________________________________叫做總功。
3、人們用水桶從井中提水，對_____做的功是有用功，對______做的功是額外功。如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶帶有一些水，這時對桶做的功是_____功，對水做的功是_______功。
4、大小為20N豎直向上的拉力F通過一個動滑輪把重30N的物體向上提升了5m，在這個過程中，有用功為______J，額外功為______J，總功為______J。
6、_______________________________叫機械效率。其公式是_________________
7、任何機械都不可避免地要做額外功，有用功總是______總功，所以，機械效率總是______1
二、合作探究
㈠ 有用功與額外功
[實驗] 利用動滑輪是否省功（參照課本進行）
1．提出問題：使用動滑輪省功嗎？
2．設計實驗：利用彈簧測力計將鉤碼提升一定高度，再借助一個動滑輪將同樣的鉤碼提升相同的高度，計算拉力做的功
3.進行實驗，并將結果填入表格
實驗分析：Gh與Fs相等嗎？如不等，哪個大？為什么？
使用機械時，對完成工作有用的功叫做有用功，用W有表示。
對于額外負擔而又不得不做的功叫額外功，用W額表示。
有用功與額外功的和叫總功，用W總表示。即W總=W有+W額。
㈡ 機械效率
有用功與總功的比值叫機械效率(η)。公式_________
機械效率總是_________原因是__________________
例題：一臺起重機將1800N的`物體提高2m，起重機做的有用功是多少？如果額外功是4800J，總功是多少？機械效率是多少？
[實驗] 測量滑輪組的機械效率
三次實驗中測得的機械效率一樣嗎？分析你的測量結果，看看影響滑輪機械效率的因素有哪些。
提高滑輪組機械效率的方法：
(1) 減少額外功（使用較好機械）
（2） 在額外功一定的情況下，增加有用功（增加物重）
三、鞏固提升
1、下列說法中正確的是（ ）
A、用水桶從井中提水的時候，對水做的功是總功
B、用水桶從井中提水的時候，提一桶水和提半桶水做的有用功相等
C、水桶掉到井里，從井里把水桶撈上來的時候，對水桶做的功是有用功
D、水桶掉到井里，從井里把水桶撈上來時，水桶里帶了一些水，對水桶和水做的功是有用功
2、用圖示滑輪組把重G=120N的物體勻速提升1m，繩端的拉力為F=50N，則：繩端移動的距離為_____m，有用功W有用=______J，總功W總=______J，額外功W額外= ______，該動滑輪的機械效率η=______。
3、如上右圖所示，工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動滑輪重為20N，不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重。若工人在5s內將繩子勻速向上拉6m，則泥桶上升_____m，手拉繩子的力為____N，拉力的功率為____W，滑輪組的機械效率為_____。
4、下列關于機械效率的說法正確的是 ( )
A. 機械效率可以提高到100％ B．機械效率總小于1
C．功率大的機械，機械效率高 D．機械效率越高，有用功就越多
5、通過測
A．增加動滑輪，減小拉力 B．減少提升重物重力，減小拉力
C．減少提升高度，減少做功 D．增加提升重物重力，增大有用功
四、拓展延伸
1、關于機械效率，下列說法正確的是（ ）
A．功率越大的機械，機械效率越高
B．機械效率大小與功率大小有關
C．機械效率越低的機械，做的功就越少
D．由于有用功總小于總功，因此機械效率總小于1
2、下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（ ）
A．功率大的機械，做功一定多 B．做功快的機械，功率一定大
C．效率高的機械，功率一定大 D．做功多的機械，效率一定高
3、如圖，小馮分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為ηl，用乙滑輪所做的總功為W2，機械效率為η2，若不計繩重與摩擦，則 ( )
A．Wl=W2 l=η2 B．W1=W2 ηl<η2
C. W1η2 D．W1>W2 ηl<η2
4、甲乙兩臺機器,甲的機械效率是85%,乙的機械效率是60%,則( )
A.相等的時間內,甲機器所做的功多 B.做同樣多的功,甲機器花的時間少
C.甲機器比乙機器省力 D.上述說法都不對
5、要提高某機械的機械效率，應該 （ ）
A．減小外力所移動的距離 B．減小額外功占總功的百分比
C．減小總功 D．減小外力
6、工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上，如圖，車廂底板高度h=1.5m，斜面長度s＝3m，用力F沿著斜面把G=1800N的重物勻速拉到車上，若不計摩擦，拉力F為多少？若實際拉力F′＝1200N，則該斜面的機械效率是多少？
7、用滑輪勻速提升360 N的物體,假若滑輪組的機械效率為80%,繩子所能承受的最大拉力為100 N,考慮既省力又方便,問:此滑輪組應由幾個定滑輪幾個動滑輪組成?實際拉繩的力多大?
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