八年級數學?下新課標人第3節機械效率導出一7新課導出h比較異同點.2種是把石子放進桶里人通過動滑輪經過討論明晰第一種方式太不方畫第三種方式最好由于它■第二種方式用的力小.提高相同高度做方案進行討，中學生興趣順利步入教提著石子上樓把石子拉上樓第3種是把石子放進質量較小的袋通過動滑輪把石子拉上樓.小明家近來買了一處新房子,家在頂樓.想把洗手間、廚房家裝一下,需把石子運到頂樓.請朋友們按照須要,選擇器械幫助小明家解決這個問題,瞧瞧那個小組選的辦法最好?h請中學生發表自己的看法提出各類設計意圖創設真實的情境容易激如圖所示的三種方式僅供參考第1不的功少.設計意圖通過討論為下邊學習有用功與額外功做好鋪墊.導出二創設情景,引入課題提出問題:直接提高物體做功,與使用機械提高物體做功相同嗎實驗演示:直接提高物體、用滑車架提高物體.G/Nh/mw直/JF/Ns/mW有〃20.10.21.00.30.320.10.20.50.50.25推論:使用滑車架提高物體跟直接提高物體相比較,不省功.推測:使用任何機械都不省功.引出新課:機械效率.J2新知建立一、有用功和額外功一結合用動滑輪提高石子,請朋友們觀看提石子過程的視頻.思索:.在把石子從一樓運上頂樓的過程中,每種方式中各對什么物體做了功?.無論采取哪種方式都必須做的功是對哪些做的功?.在幾種不同的方式中不愿做但又不得不做的功分別是哪些?中學生進一步思索并回答.板書:通常來說,機械對外所做的功為有用功,機械克服自身部件的重力和磨擦力所做的功為額外功,動力對機械所做的功為總功.總功等于有用功與額外功之和.強調:上面實驗中,第三種方式最好,由于第三種方式做的額外功最少,總功最少.討論:不使用機械直接提高物體做的功,與使用機械提高物體做的功一樣嗎?手(拉繩做的功與動滑輪對石子做的功相等嗎?怎)樣探究這個問題?.設計實驗方案用手通過一個彈簧測力計拉一個動滑輪沿豎直方向勻速平緩提起重為G的鉤碼..為了探究上述問題須要檢測的化學量是手對繩的拉力F、手聯通的距離s、鉤碼的重力G、鉤碼上升的高度h..改變鉤碼的數目,重復上述檢測..設計表格將實驗數據填入表中.次數手對繩的拉力F/N手聯通的距離s/m鉤碼的重力G/N鉤碼上升的高度h/m123中學生邊實驗邊填表.［設計意圖］進一步理解有用功和額外功,并會檢測有用功和總功..剖析實驗數據:(1)手拉繩所做的功與動滑輪拉勾碼所做的功是否相等?(2)哪一個做的功多一些?(3)你覺得形成這一現象的緣由是哪些?.推論:(1)不相等;(2)手拉繩做的功多;(3)有磨擦,在提起重物時還要提起動滑輪.［知識拓展］有用功和總功的區別:有用功是人們為了達到目的,無論采用哪種方式都必須做的功,比如:在提高物體時,無論是使用定滑輪、動滑輪,還是杠桿,對物體豎直向下的拉力與物體在豎直方向上聯通的距離的乘積就是有用功,在使用機械做功時,有用功等于機械對物體所做的功,即等于不用機械而直接用手所做的功.通常情況下,人們做功有兩個目的一是豎直增強物體二是水平移植物體.若勻速提高物體有用功等于物重除以提高高度即W有=6卜若使物體在水平面上做勻速直線運動,在已知物體所受水平面的磨擦力的情況下,有用功等于磨擦力除以物體聯通的距離即W有=￡$.為了完成有用功在使用機械的同時還要克服機械自身的重如動滑輪的重做功還要克服(因為使用機械而導致的)磨擦(如:繩子與滑輪之間的磨擦;滑輪或杠桿與軸之間的磨擦)做功,這種并非是人們須要,但又不得不做的功是額外功,人們在達到一定目的過程中,實際做的功等于有用功與額外功的總和這個功稱作總功,總=有+W額.二、機械效率工作中,我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比列越大越好.在化學學中,用機械效率表示有用功在總功中所占的比列.有用功機械效率=吟估算公式n=兩者之間的關系W富w有+w額.注意對于實際機械由于總是有額外功存在所以n總結、評價.W有知識拓展機械效率是反映機械性能的化學量由公式n=可知有用功占總功的比列越大機械效率越高機械效率的高低與使用機械是否省力或省力的多少沒有直接聯系它是由有用功和總功這兩個誘因共同決定的當額外功一定時有用功越大機械效率越高所以同一機械在不憐憫況下使用其機械效率不一定相同.諸如:用同一滑車架提高重力不同的物體時,機械效率是不同的,提高的重物越重,機械效率越高;提高的重物越輕,機械效率越低.過渡語怎么檢測滑車架的機械效率呢三、測量滑車架的機械效率思路一1.實驗原理n=-一^2.器材:刻度尺、簧測力計、鐵架臺、甲乙兩個滑車架、長約2m的細繩..步驟:①用彈簧測力計檢測鉤碼所受的重力G并填入表格.②分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置.③緩慢帶動彈簧測力計使鉤碼下降讀出拉力F用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計聯通的距離s將這三個量填入表格.實驗次數GNhmW有總J總n1234中學生動手實驗.［設計意圖］理論聯系實際,培養中學生將科學知識應用于日常生活和社會實踐的意識..推論:(1)動滑輪重一定,物重越大,機械效率越高.(2)物重一定,動滑輪越重,機械效率越低.討論:怎么提升滑車架的機械效率?討論后得出:提升滑車架的機械效率的主要方式有:盡可能地降低物重,減少動滑輪重,減少繩重和滑輪轉軸處的磨擦.思路二.實驗原理w-^Ghn=—=~WtFs.實驗器材彈簧測力計、刻度尺、鐵架臺、滑輪、細線、鉤碼.檢測工具是:彈簧測力計、刻度尺..注意事項豎直向下,平緩帶動測力計.即:實驗時要使鉤碼勻速上升.須要檢測的量是:物重、繩子自由端的拉力、物體上升的高度、繩子自由端聯通的距離..實驗探究(1)實驗探究1保持動滑輪重一定,改變鉤碼重力.G/Nh/mF/Ns/mW有JW總.5311.566.7%2210.8322.483.3%3411.5344.588.9%推論:同一個滑車架,所掛物重不同,機械效率不同,物重越大,機械效率越高.(2)實驗探究2保持鉤碼重一定,改變動滑輪重力.G/Nh/mF/Ns/mW有JW總.8322.483.3%2210.9423.655.6%推論:不同滑車架,掛相同物重時,機械效率不一定相同,動滑輪較輕的滑車架,機械效率高.介紹斜面機械效率的測定方式,并播放動漫做進一步講解.歷建號小結自.二」：機械效率《f定文,人們須要的、不得不做的功|估算公式,W卡=6心1豎直提高物體）f定文,人們不須要的但又不得不救的功估算公式,W?=G‘乂豎自提高物體）f定義：有用功與SS內功之和總功＜估算公式」Wa=FhW￡定義I有用功跟苞功的比值公式遇=牡5＜1）增強機械效率的舉措機械效率有單位嗎，提升有用功的比重成破少福內功12015?北京高考如圖所示手用用的力直接將物fB勻速提高h，做功為300J若利用滑車架把B勻速提高相同高度滑車架機械效率是30%則F2做功為J.解析用F的力直接將物體B勻速提高h機械效率有單位嗎，做功為300J即有用功W有=300J滑車架把B勻速提高相同―WZ有W.300J高度，做功是總功由n=得,做的功w總=一==1W0j.【答案】1000"”總"，）。
’：：2.2015口成都高考如圖所示沿斜面向下拉一個重為4.5N的物體到斜面頂端斜面長1.2m高0.3m拉力做功為2.16J則這個斜面的機械效率是%物體遭到的磨擦力是N.^1.357解析有用功W有=6卜=4.5即0.3m=1.35J總功W總=2.16J斜面的效率n=——==62.5%額外功“額曰總-W有=2.16J-1.35J=0.81J由于W額=fs所以磨擦力大小f===0.675N.【答案】62.50.675si.2m3.下述關于機械效率的說法正確的是()A.機械效率不可能達到100%B.隨著科學技術的發展機械效率可能會小于100%C.滑車架的機械效率一定小于動滑輪的機械效率D.杠桿的機械效率一定小于動滑輪的機械效率解析:科技無論如何發展,機械器件之間的磨擦都不能清除,機械效率不可能達到100%,更不會小于100%所以選項A正確選項B錯誤.滑車架的機械效率、動滑輪的機械效率、杠桿的機械效率高低跟機械的重、提起物體的重、摩擦、繩重等有關,在那些不能確定的情況下不能確定哪種機械的機械效率更大一些.選項C,都錯誤.故選A.4.如圖所示工人師父用250N的力將重400N的物體勻速提高1m在此過程中滑車架的機械效率是A.80%B.62.5%C.125%D.20%解析由題圖可知該滑車架有2段繩子吊著物體故s=2h=2D1m=2mF=250N所以W總=Fs=250即2m=500J.已知物體的重力和物體上升的高度G=400Nh=1m則W有=6卜=400即1m=400J故億400/n=——==80%.故選A.化500/-'I—J-5.某實驗小組進行檢測滑車架機械效率的實驗先用彈簧測力計檢測鉤碼的重力G如圖甲再按圖乙所示聯接方法組裝好滑車架,并分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置.1圖甲中彈簧測力計的示數為N.2圖乙中為了檢測繩子自由端的拉力F,同事覺得應當在彈簧測力計靜止時讀數B朋友覺得應當在平緩勻速提高時讀數正確的是填“A”或“B”同學的方式.G3根據正確的檢測方式測出拉力F與鉤碼所受重力G的大小關系為F填"〉""
