1、12.3 机械效率 一、学习目标1.理解什么是有用功，额外功和总功，理解三功之间的数量关系。2.知道什么是机械效率，并能用机械效率公式准确计算。3.知道机械效率取值范围及原因。二、学习重点：有用功，额外功和总功，学习难点：机械效率，能用机械效率公式准确计算【温故知新】1.做功的两个必要因素：一是物体要 作用，二是物体要在 方向上通过一定的 。 2.功等于 与 的乘积。用公式 表示。3.光滑程度相同的斜面，越平缓越_（省力或费力） 。【探究新知】一、自主预习认真阅读课本 P85-86 内容，回答下列问题：1有用功、额外功和总功 有用功是_，用符号 表示；额外功是_，用符号 表示；总功是_，用符号
2、 表示。三者的关系式：_2_叫机械效率，用字母 _表示。公式：=_，_1 或 100% 。3有一机械做的总功为 500J，有用功为 400J，机械效率是 二、合作探究1合作探究：实验使用动滑轮是否省功按 课本 P85 进行实验，请设计一个数据记录表格把实验数据记录在表格中。实验表明： 。2用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是 ，总功是 ；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是 ，额外功 ，总功是总功是 。 3在保证所做有用功一定的情况下， 人们总是希望额外功越少越好。即额外功在总功中所占的比例越少越好，引出机械效率， 机械效率等于有用功和总功的比值，机械效率有
3、单位吗？为什么机械效率总是小于 1？3理解运用推导公式，根据 W 有 =Gh,W 总 =Fs,W 总 =W 有 +W 额外 等公式，你能把 的公式进行其它方式的变形吗？4例 1：起重机把质量为 0.5t 的重物匀速提升了 3m，而它的电动机所做的功是 3.4X104 J ，起重机的机械效率是多少？g 取 10N/kg。解：起重机匀速提升重物用的力大小等于物体所受的重力 的大 小（依据： ）F=G=mg= _= _ 有用功：W 有 =FS 或 Fh= _ = _ 机械效率：= _ = _=_例 2. 在向车上装货物时，常常用木板搭个斜面，把货物推上去，这样 可以省很多力。如图 1 所示，工人师傅
4、用 600N 的力沿着长 4m 的斜面，将重 1200N 的货物推到高为.的车上。求： （1）工人师傅做的有用功是多少？（2）工人师傅做的总功是多少？（3）该斜面的机械效率是多少【探究新知】一、自主预习1工人师傅将货物沿斜面推上汽车,其目的 是为了 货物,同时又能省 .苦斜面长度为 S,高度为 h,平行于斜面的推力为 F,被提升的货物重力为 G,将货物推上斜面所做的有用功 W 有= 总功 W 总= .2在滑 轮组提升物体的过程中，所做的有 用功计算公式是 W 有 = ，总功的计算公式是 W 总 = ，由此得出机械效率的公式是 = _ = _，所以要测出斜面的机械效率，需要测出的物理量是 、 、
5、 、 。需要的器材是 。二、合作探究1探究滑轮组的机械效率 （1）猜想：影响滑轮组的机械效率的因素有哪些：（2）设计实验（如图 2）A探究：动滑轮个数一定时，机械效率与物体重力的关系;(弹簧测力计匀速竖直向上拉)实验次数钩码所受重力 G/N提升高度h/m有用功 W 有/J拉力 F/N 测力计移动距离 s/m总 功W 总 /J123实验结论：比较三次实验数据可以得出滑轮组的机械效率跟 有关，具体关系是：。B探究：物体重力一定时，机械效率与动滑轮个数的关系。根据以上 探究，你能继续探究滑轮组的机械效率与动滑轮个数的关系吗？设计出记录数据图 1图 2的表格并进行实验：实验结论：比较这次实验数据可以得
6、出滑轮组的机械效率跟 有关，具体关系是：。C你认为滑轮组的机械效率还可能与哪些因素有关？（3）使用滑轮组提高物体时，滑轮组组装固定，则 s/h 值一定等于 n（拉、吊动滑轮绳子股数） ，且 v 拉 /v 物 的值也等于 n，故 =G/nF。2 （ 选做）探究斜面的机械效率，如图 3:(1)要测定斜 面的机械效率，实验中我们需要测 量的物理量有 、 、 、 则斜面的机械效率 = （用测量的量表示）（2）猜想：影响斜面的机械效率的因素可能有：斜面的光滑程度、倾斜程度、提升物体的重力。(3)探究实验A在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时，应控制斜面的_和_ _一定，改变斜 面的倾斜程度。B在探究
7、斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系时，应控制斜面的_和_一定，改变斜面的粗糙程度。分别在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。C在探究斜面机 械效率与物体重力的关系时，应控制斜面的_和_一定，改变物体的重力，分别用较轻、较重、最重的物体做三次。 （温馨提示：a 实验不要用小车实验；b 选用的木块 要重一些； c 木板的摩擦要大一些； d 拉动中要尽量匀 速； e 弹簧测力计的读数要仔细准确。这样实验的成功率就较高。 ）下面我们探究斜面的机械效率与倾斜程度的关系（有兴趣的小组可以探究另外一个猜想）：进行实验并填写表格 ：实验次数斜面的 倾斜程度物体重 G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力 F/N物体移动距离
8、S/m有用功 W 有 /J总功 W 总 /J机械效率 1 较缓2 较陡3 最陡（4）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越_ ；（5）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：_3机械效率的高低是反映机械性能的重要指标之一，起重机的机械效率一般为 40-50% ，抽水机的机械效率一般为 60-80%不同的机械，机械效率一般不同。如何提高机械的机械效率呢，说出你的方法。【达标检测】【学案整理】【学法指导】使用机械对物体做功 A物体在水平方向上移动，有用功是物体在水平方向上受的摩擦力图 3与 移动距离的积，B物体在竖直提升，有用功是物体所受的重 力与提升高度的积。 （目的）总功是使用机械、实际动力所做的功。
