《12.3機械效率--滑輪架機械效率的估算(表格格式).docx》由會員共享,可以在線閱讀。 格式).docx(5頁珍藏版)”,請在匯文網搜索。
1.填寫時間的教師姓名和單位名稱 科目 化學 年級/書籍 八年級第一冊 教材版 人民教育版 題目名稱 第十二章 第三節 機械效率——滑輪機械效率估算 教學目標 總功、繩重和摩擦帶從知識角度分析估算附加功的難點,為什么估算總功比較困難,即功率所做的功,繩子自由端之間距離的估算需要確定承載繩的數量。 ; 估計繩索重量和摩擦力帶來的額外功相對復雜。 從中學生的角度來分析為什么中學生很難分析理解,面對這些復雜的一步一步的估算很容易出錯。 教學難點 1、通過準備有用功、額外功、總功的概念以及它們之間的關系滑輪組機械效率教案,加深中學生對有用功、額外功、總功的理解; 2、通過實例的分析、講解和練習,培養中學生分析問題的思維方法和方向,提高解決問題的能力。
二、教學環節中教學過程的推導 1、回顧與回顧 1、有用的工作:為實現目標所做的工作; W總計 = Wyou + W量 2.額外功:克服機器本身重力和摩擦力所做的功; 3、總功:電源給機器所做的功; 4、機械效率:有用功與總功的比值; 知識講解(難點突破)2、滑輪架機械效率估算例1:如圖所示的滑輪,用50N的拉力將質量為12kg的物體提升1m,求得:(1 ) 拉力所做的功; (2)有用的工作; (3)滑輪架的機械效率。分析:(1)估算拉力所做的功。 知道拉力F=50N,還需要知道繩子自由端驅動的距離。 從題中可以看出,有3根承重繩,所以繩子自由端帶動的距離s=3h=3m滑輪組機械效率教案,然后輸入公式W=Fs來估算拉力所做的功; (2)
3、苦功,即對物體所做的功,對物體的拉力等于物體的重力G=mg,物體升起的距離h=1m,可用功可計算為帶入公式W=Gh; (3) 總功 等于拉力所做的功,由第一題可知,有用功由第二題可知,將其代入式中即可計算出機械效率。公式.解題過程書寫: 解: (1) s=3h=31m=3mW=Fs=50N3m=150J (2) W has=Gh=mgh=/kg1m=120J (3) W 總計=W=150J= =80% 例2 施工現場師傅使用如圖所示的滑輪架,以300N的拉力,將質量為100kg的物體提升10m。 需要100s,已知動滑輪的總重量為100N。 求:(1)主工電源的拉力; (2) 塊體的機械效率; (3)繩重和摩擦帶
4. 隨之而來的額外工作。 分析: (1) 問題給出工作時間t=100s。 要估算拉力的功率,需要計算拉力所做的功; 給定拉力 F=300N,還需要知道繩索自由端之間的距離。 從圖中可以看出積木框架中有4根承重繩,所以s=4h=410m=40m,現在可以估算出拉力所做的功,W=Fs==然后代入計算拉力功率的公式; (2)估算機械效率,首先要知道總功和有用功,總功等于主工拉力所做的功,即W總=W=,有用功為等于對物體所做的功,已知物體的質量,可以計算出它的重力,然后可以計算出有用的功。 W 有=Gh=mgh; 將其代入即可計算出機械效率; (3)滑輪架的額外功主要來自于動滑輪的重力、繩索的重量和摩擦力,其余的可以忽略不計。
5、計算,根據問題(2)計算出的總功和有用功,可以估算出總附加功W。 我們還知道動滑輪的重力和動滑輪的高度,這樣我們就可以估算出動滑輪帶來的功量,額外的功就是W的運動量,然后繩子重量帶來的額外功摩擦力可以通過W量-W移動量來計算。 解題過程寫法:解:(1)s=4h=410m=40mW=Fs====120W(2)W總計=W=,W有=Gh=mgh=/kg10m====83.3%(3 )W量=W總-W有=-=量動作=G動作h==量繩=W量-W量動作=2000J-1000J=1000J課堂練習(
6、鞏固難點)一位同事使用如圖所示的實驗裝置測試了滑輪架的機械效率,相關數據記錄在下表中。 (1)第一個實驗中,滑輪架的機械效率為66.7%; (2) 若鋼絲繩重量與摩擦力帶來的附加功與總功之比固定為1:6,則動滑輪的重力為1N。 分析: (1) 根據表中數據,可估算出第一次試驗中的有用功和總功W = Gh=4N0.1m=0.=Fs=2N0.3m=0.6J 代入公式估算機械效率 (2) 總功等于有用功加上額外功。 額外功包括動滑輪重力帶來的額外功和繩索重量和摩擦力帶來的額外功。 動滑輪重力帶來的額外功W=G動hW總計=W是+W量=W是+W量+W量繩帶入第一個實驗的數據0.6J=0.4J+G量h+ 0.6J,其中h=0.1m可得G量=1N 本節小結 本課學習的主要內容如下: 1.機械效率的估算 (1)估算總功; (2) 估計有用功; (3)代入公式進行估算 2、考慮繩子重量和摩擦力產生的額外功 W 總計=W 有+W 量=W 有+W 移動量+W 繩量