《11.5机械效率》导学案(第1课时)
导学目标:
1.通过探究动滑轮,知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系.
2.理解机械效率的概念.知道机械效率的计算公式,会计算简单机械的机械效率.
3.理解机械效率的物理意义,知道实际的机械效率不可能是100%.
导学过程:
【复习导入】提问:小明利用动滑轮将木料运上楼,对木料做功了吗?这个功的大小与用绳子将木料直接提上楼相等吗?(引导学生从实际考虑)这个问题就是我们今天要学习的内容——机械效率.
【合作探究】活动: 11.7 再探动滑轮
如教材图11-38所示,以实验用动滑轮为例进行探究,请设计方案.
1.设计实验方案:用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮,沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码.
2.实验中需要测量的物理量是: , , ,
3.改变钩码的数量,重复上述测量.
4.设计表格,将实验数据填入表格中.
实验 次数 |
手的拉力 F/N |
手移动的距离s/m |
手拉绳做的功W拉/J |
钩码重G/N |
钩码上升的高度h/m |
动滑轮拉钩码做的功W动/J |
1 |
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2 |
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3 |
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5.分析实验数据
⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功相等吗? .
⑵哪个做的功多一些? .你认为产生这一现象的原因是
⑶那人们为什么还要使用动滑轮? .
注意:使用任何机械都能得到这些规律.
【自主学习】
★阅读课本第22页最后两段内容,完成下列问题:
在上述活动中,将钩码提升至一定高度是我们的目的,所做的功叫 ,记做 .使用动滑轮提升重物时,除对钩码做功外,还需要克服摩擦力及动滑轮重等做功,这部分功 我们所需要的,但不得不做,叫 ,记做 .我们把手的拉力(动力)对动滑轮做的功叫 ,记做 .它应等于 ,即 .
★阅读课本第23页内容,完成下列问题:
1.在物理学中,将 叫做机械效率.
2.机械效率通常用 表示,表达式为 ,用字母表示为 .
3.根据机械效率的表达式可知,由于W有用<W总,所以机械效率总 1.而功的单位是J,机械效率作为功的比值,是 单位的.
【精讲点拨】
例1:用水桶从井中提水时, 是有用功, 是额外功;如果桶掉到井里,捞上来的桶里带了一些水, 是有用功, 是额外功.
例2:小华的妈妈在楼下超市内买了一袋重20kg的大米,体重为600N的超市员工帮她把大米扛到15m高的楼上.在上楼的过程中,超市员工做的有用功W有用= J,额外功W额外= J,总功W总=
J.思考:在实际生活中,你希望有用功多些好还是少些好?额外功多些好还是少些好?为什么?
,
例3:活动11.5中在不同情况下动滑轮的机械效率是多少?
【知识小结】
本节课你掌握了哪些知识?
【自主评价】
1.某滑轮组在吊起重物时的机械效率为60% ,它表示的意义是 .
2.下列关于机械效率的说法正确的是( )
A.机械效率可以提高到100% B.功率大的机械,机械效率高
C.机械效率不可能达到100% D.机械效率越高,有用功就越多
3.某滑轮组改进后提高了效率,若用它把同一物体匀速提到同样的高度,改进后与改进前相比较,下列说法中错误的是( )
A.做的有用功增加了 B.做的总功减少了
C.做的额外功减少了 D.做的有用功跟总功的比值增大了
4.如图所示,如果让你把重100N的沙子运上三楼,图中三种方法,你选哪一种?为什么?
⑴人直接提着沙桶上楼,需要做的有用功是
J,额外功是 J,总功是
J,机械效率是 .
⑵若人站在楼上,用重10 N的动滑轮把上述
沙桶提上楼,需要做的有用功是 J,额
外功是 J,总功是 J,机
械效率是 .
⑶若将上述⑵中的桶改用重5 N的口袋装
沙子,则在提升过程中,需要做的有用功是 J,额外功是 J,总功是
J,机械效率是 .
5.在不计绳重和摩擦的情况下,用一个动滑轮把重40 N的物体匀速提高2 m,所用拉力
为25 N ,则拉力做功 J,动滑轮的机械效率是 .如果把重100 N的物
体匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将 (选填“变大”、“变小”、“不变” ).
(生)学后反思:
(师)教学反思: