广西崇左市大新县全茗镇中学八年级物理下册 12.3 机械效率导学案（无答案）（新版）新人教版.doc

第三节 机械效率学习要求1经历使用动滑轮的实验探究过程，了解什么是有用功、额外功和总功。理解三者之间的数量关系。2 理解什么是机械效率。学会用机械效率的公式进行有关问题的简单计算。3 了解常用机械的效率，通过讨论、分析，了解影响机械效率的因素。4 通过对机械效率的了解，认识到做所有的事情都要讲究效率。5 了解使用机械的历史过程，认识机械的使用对社会发展的作用。学习指导1有用功、额外功、总功。正确认识机械效率，关键是弄清有用功、额外功和总功的含义。有用功是对人们有用的功，无论采用什么机械，有用功的数量是不变的。若使用机械的目的是提升物体，那么克服物体的重力所做的功就是有用功，即w有用=gh；若目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力所做的功就是有用功，即w有用=fs。额外功是指由于使用机械而额外多做的功，机械的摩擦和机械的自重往往是产生额外功的原因。2机械效率总小于1。使用不同的机械做功，需要做的额外功是各不相同的，额外功在总功中所占的比例越小越好，或者说有用功在总功中所占的比例越大越好。机械效率是有用功跟总功的比例，即h=w有用/w总功。由于w额外是不可避免的，因此w有功w总，机械效率总小于1。曲型范例例1用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物g，如图所示。已知物重g=600n，拉力f=250n，求重物升高0.5m时，拉力所做的有用功、额外功及机械效率。若不计绳重和摩擦力，求动滑轮的重。精析：竖直方向提升物体过程中，有用功w=gh,在不计绳重和摩擦力的情况下，克服动滑轮重所做的功就等于额外功，既w额外=g动h全解：（1）w有用=gh=600n0.5m=300j. (2)s=3h=1.5m,w=fs=250n1.5m=375j. (3)w额外=w总-w有=375j-300j=75j,= 100=100=80（4）w额外=g动h，g动=150n点评:对动滑轮重的求解还可用3f=g物+g动,故g动=3250n-600n=150n.例2如图所示，用一滑轮组将重为400n的物体a沿水平方向匀速拉动10m，物体a与地面间的摩擦力是240n，水平拉力f为100n，求总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。精析：水平方向拉动物体过程中，克服物体与地面间的摩擦力所做的功为有用功w有用=fas,额外功是克服滑轮轴间摩擦力所做的功。全解：绳子自由端移动距离s=3sa=310m=30m,aw有用=fas=240n10m=2400j,w额外=w总-w有=3000j-2400j=600j,= 100=100=80点评：以上两题均为求滑轮组的机械效率，做题的关键在于分析有用功，第一题在提升物体过程中是克服物体受的重力做功，所以w有用=gh：第二题在匀速拉动物体前进过程中是克服物体与地面间的摩擦做功，所以w有用=fas。同学们一定要注意区分。思考与练习一、填空题1如图所示，用一个动滑轮把重200n的物体提高了1m，所用的拉力为125n，则动滑轮所做的有用功w有用=_j，它的机械效率=_。若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）2如图所示，在50n的水平拉力f作用下, 重800的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间的滑动摩擦力为120，则滑轮组的机械效率为_ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 _ j 3小红同学在利用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验中，用弹簧测力计匀速竖直拉起重3n的物体，物体升高了0.2m，弹簧测力计的示数是_n，在实验过程中对物体所做的有用功是_j，滑轮组的机械效率是_第2题图第3题图1122第1题图第4题图二、选择题4用如图所示的滑轮组匀速提升600n的重物时，人手实际需提供的拉力应该是（ ） a小于200n b等于200n c大于200n d大于300n5.利用如图所示的滑轮组，工人师傅用500n的力，在100s内把800n的重物匀速提升10m.在此过程中（ ）a.他做的有用功是8000w b.他做的总功是1000jc.他做功的功率是80w d.滑轮组的机械效率是80%6.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比( ) a.有用功减少，总功减少 b有用功增加，总功增加 c.有用功不变，总功不变 d有用功不变，总功减少 三、实验题7在测定滑轮组机械效率的实验中，小刚同学测得的数据如下表所示：钩码重/n弹簧测力计读数/n钩码移动的距离/m弹簧测力计移动的距离/m有用功/j总功/j机械效率31.20.10.3（1）在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值；（2）在右边方框中画出滑轮组及绕法；（3）实验时，应使弹簧测力计做 运动。小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比 。（选填“偏小”、“偏大”或“相等”）。四、计算、论述题8张明同学用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验时，拉线的绕法如图所示。钩码重为2n，将钩码匀速向上提升20cm，弹簧测力计移动的距离为60cm，弹簧测力计的示数为1n，问：在实验过程中，对钩码做的有用功是多少？滑轮组的机械效率是多少？为什么总功总是大于有用功？相关链接 你知道起重机的构造吗?在建筑工地上我们经常看到,那巨大的起重机吊起上吨重物,你知道它们的结构吗?钢丝绳是起重机的重要零件之一,用于提升机构、变幅机构、牵引机构，有时也用于旋转机构。起重机系扎物品也采用钢丝绳。此外，钢丝绳还用作桅杆起重张紧绳，缆索起重机与架空索道的支承绳。在起重机的提升机构中，滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料采用灰铸铁、铸钢等。卷