1、.大關學區九年級化學示范課滑輪組機械效率的估算專題備考學案桐城市大關初級中學胡海燕2018.4.12【中考要求】理解機械效率的普遍意義，并能按照公式=W有/W總100%進行估算。其中滑輪組機械效率的估算是簡單機械、功、機械效率等數學知識的綜合應用，此類問題涉及有用功、額外功、總功、功率等眾多概念，是高中熱學中的重點和難點，也是高考的熱點。【教學目標】 （一）、知識與技能 1曉得有用功、額外功、總功的概念。 2理解機械效率的普遍意義，并依照公式估算滑輪組的機械效率。 （二）、過程與方式 根據生活例子認識數學知識，并運用數學知識解決實際問題。（三）、情感心態與價值觀 培養中學生敢于將科學技術應用于日
2、常生活。 【重點】理解滑輪組機械效率，會估算滑輪組的機械效率。 【難點】有用功、總功和額外功，理解滑輪組的機械效率，會估算滑輪組的機械效率。 【教學過程】 一、知識梳理：（微視頻顯示） 1、有用功、額外功、總功有用功：直接對物體做的功（從滑輪組直接對物體施加的力處入手）為了達到目的而必須做的功。W有G物h(或fs)總 功：即有用功與額外功的總和，即 W總=W有+W額動力對滑輪組做的功（動力通常為人手處入手）W總FS額外功：人們不需要但又不得不做的功。W額W總W有2、機械效率： （1）定義：有用功跟總功的比值，用符號表示 （2）公式： =W有/W總 100%（3）說明：機械效率常用百分率表示滑輪組機械效率公式，沒
3、有單位。由于機械總會做一些額外功，有用功總大于總功，因此機械效率總大于1。（4）意義：機械效率是評判機械做功性能優劣的物理量。二、典例剖析（課件展示題目，板書解題過程）1、如圖所示的滑輪組提起重力為180N的物體時，動滑輪重10N，小明向上勻速帶動繩子，將物體勻速提高了2m，用了10s，則（1）若不考慮磨擦和繩重，此過程中有用功是多少？額外功是多少？滑輪組的機械效率又是多少？ （2）若實際作用在繩端的拉力是100N，此時滑輪組的機械效率是多少？2、如圖所示，用F50 N的力通過滑輪組水平拉重力為80 N的物體，使其向左勻速運動，在這過程中拉力F做功為40 J，已知物體遭到水平地面的摩擦力為60
4、 N，求該滑輪組的機械效率。(忽略繩子和動滑輪的重力)三、課堂提高類型一：利用滑輪組勻速豎直提高物體（板書公式）（1）當忽視磨擦和繩重，只考慮動滑輪自重時由可知：滑輪組的機械效率的影響誘因：1、被提高物體的重力G2、動滑輪重G動（2）當同時考慮動滑輪自重、摩擦和繩重時，此時因為物體沿豎直方向被勻速提起，滑輪組做的有用功為W有=Gh,總功為W總FS或W總=W有W額，=W有W總=W有W有+W額100%=11+W額W有100%或=W有W總=GhFs=GhFnh=%滑輪組的機械效率的影響誘因：1、被提高物體的重2、動滑輪的重3、繩重及繩與滑輪間的磨擦類型二：利用滑輪組勻速水平帶動物體（板書
5、公式）用滑輪組水平帶動物體時，拉力F和物體重力G沒有直接關系，有用功W有 Gh,有用功時物體克服與地面之間的摩擦力f 所做的功，物體水平聯通的距離為s物,則繩子自由端聯通的距離為ns物，則W有=fs物，W總=Fns物,這時滑輪組的機械效率為：=W有W總=fs物Fs繩=fs物Fns物=%四、分組練習（導學案展示）1、如圖所示，用兩個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組，每個滑輪重為30 N，拉力使物體勻速上升，不計繩重和磨擦，此時整個裝置的機械效率是75%.求：(1)物體的重力是多少？繩的拉力是多少？(2)若物體的重力變為150N, 繩的拉力又是多少？此時機械效率又是多少？2、如圖所示的滑輪
6、組中，動滑輪重1N，小強用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m此過程中，額外功和機械效率分別是多少？ 3、如圖所示，重為500 N的物體與地面間的摩擦力是150 N，為了使物體勻速聯通，必須在繩端施加60 N的水平拉力，則滑輪組的機械效率為 多少？五、交流剖析（學生交流、展示中學生的成果）【課堂小結】一、利用滑輪組勻速豎直提高物體（1）、忽略磨擦和繩重，只考慮動滑輪自重（2）同時考慮動滑輪自重、摩擦和繩重=W有/W總=W有/(W有+W額)100%或 =W有/W總=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF100%二、利用滑輪組勻速水平帶動物體=W有W總=fs物Fs繩
7、=fs物Fns物=%【布置作業】完成導學案上的【課后練習】【板書設計】滑輪組機械效率的估算一、知識梳理二、典例剖析1、解：（1）提升物體時W有=G物h==360J由于提高物體時不考慮磨擦和繩重，只對動滑輪做額外功，則W額=G動h=10N2m=20J滑輪組的機械效率為=W有W總=W有W有+W額=+%=94.7%（2）由于實際提高時滑輪組機械效率公式，需要克服動滑輪的重力以及繩重和磨擦做額外功 此時動力對繩端的拉力F=100N,繩端聯通的距離S=2h=22m=4m則W總=FS==400J此時滑輪組的機械效率為=W有W總=%=90%2、解：該滑輪組的機械效率為：=W有W總=fS物FS繩=fS物F2S物=f2F=%=60%三、利用滑輪組勻速豎直提高物體（1）、忽略磨擦和繩重，只考慮動滑輪自重時（2）、同時考慮動滑輪自重、摩擦和繩重時=W有/W總=W有/(W有+W額)100%或 =W有/W總=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF100%借助滑輪組勻速水平帶動物體時=W有W總=fs物Fs繩=fs物Fns物=%【課后反省】.