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江苏省太仓市浮桥中学九年级物理上册 11.5 机械效率(第一课时)教案 苏科版
11.5 机械效率
[教学目的]: 1、通过“再探究动滑轮”的活动,理解有用功和额外功,进而认识机械效率的物理意义
2、知道实际的机械效率不可达到100%
3、通过活动,使学生会简单写简单的科学探究计划和实验方案
[重点、难点]:理解机械效率
[教学方法]:讲述、讨论、实验、讨论
[教具]:单滑轮、棉线、弹簧测力计、钩码、铁架台、米尺
[教学过程]:
一、复习:
功:“W”
(1)概念:
力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为功
(2)表达式:
W = F?¤s
(3)做功的两个必要条件:
a、物体要受到力的作用
b、物体要在力的方向上通过一定的距离
我们在利用动滑轮将物体提升到一定的高度时,手拉绳子做了功:F?¤s,同时动滑轮也拉了物体做了功:G?¤h,那么,手拉绳子做的功与动滑轮对物体做的功相等吗?
[活动]:再探动滑轮
h
S
1、按右图,将滑轮安装好,用手通过一只弹簧测力计沿竖直方向匀速缓缓拉动重为G的钩码
2、分别测出拉力F,绳子自由端通过的距离S,和钩码上升的距离h
3、改变钩码的数量,重复上述测量
4、将数据填入表中
非理想情况下,动滑轮的自重和摩擦的存在
2、为什么F·sG·h呢?
F?¤sG?¤h
不相等。
1、手拉绳子所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗?
“想一想”:
“实验数据”:
我们利用机械来提升重物是我们的目的,所以机械对重物所做的功是有利用价值的,我们称为有用功。
1、有用功: “W有用”
机械对外所做的有利用价值的功
我们在使用机械来提升重物时,需要克服摩擦做功,还要克服机械本身的重力做功,这部分功不是我们所想要的,但又不得不做的功,这种功叫做额外功。
2、额外功:“W额外”
机械克服本身的重力和摩擦力所做的无利用价值的功
3、总功:“W总”
动力对机械所做的功
三者关系:
W总= W有用 + W额外
4、机械效率:“?”
(1)概念:
有用功与总功的比值叫做机械效率
(2)表达式:
? =
W有用
W总
×100 %
(3)因为 W有用 W总
所以,? 1
起重机的机械效率是40%~50%
滑轮组的机械效率是60%~80%
根据[活动]中的数据计算出机械效率
(1)
(2)
(3)
? =
? =
? =
“练一练”:
1、用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体,所用拉力为220N,物体升高的高度为2m。求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率。(g=10N/Kg)
2、由于在使用杠杆时的摩擦非常小,所以杠杆是一种机械效率非常的简单机械。若用一根机械效率为90%的杠杆将一个18Kg的物体提升50cm,需要做多少总功?(g=10N/Kg)
3、我们在利用动滑轮拉重物时,当重物的重力为6N,被提升了10cm时,动滑轮的机械效率为75%,则这个动滑轮的自重为多少? (摩擦力忽略不计)
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