12.3.1机械效率学习目标：1.理解做功时三类功的关系。2.理解机械效率的含义和特点。3.知道斜面机械效率与哪些因素有关。提出问题学生讨论学生讨论对砂子做功对空桶做功克服自身重力做功并不需要做但又不得不做的功对人们有用必须做的功他的目的是：把沙子运上三楼手提水桶提沙子一、有用功和额外功1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所 需要但又不得不做的功3.总功（W总）：动力所做的所有功即有用功与额外功的总和W总=W有+W额用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。想一想；议一议：对砂子做功对空桶做功对动滑轮做功议一议：对砂子做功对口袋做功对动滑轮做功另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？动滑轮提水桶提沙子动滑轮提口袋提沙子W有1=G沙h三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？方法2：方法3：W额1=（G桶+G人）hW总1=（W有1+W额1）=600J方法1：=100N×6m=(20N+400N)×6m=2520J=3120JW有2=G沙h=600JW额2=（G桶+G轮）hW总2=（W有2+W额2）=(20N+10N)×6m=180J=780JW有3=G沙h=600JW额3=（G袋+G轮）hW总3=（W有3+W额3）=(5N+10N)×6m=90J=690J算一算：二、机械效率（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位.1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）（2）机械效率总小于1.（因为有用功总小于总功）2.公式：3.特点：起重机的机械效率是60%它表示什么意思？1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60%2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40％4.机械效率的意义有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。机械效率与是否省力.功率大小.做功的多少无关。三种提沙方法中的机械效率η分别为多少？W有1=G沙h方法2：方法3：W额1=（G桶+G人）hW总1=（W有1+W额1）方法1：=100N×6m=600J=(20N+400N)×6m=2520J=3120JW有2=G沙h=600JW额2=（G桶+G轮）hW总2=（W有2+W额2）=(20N+10N)×6m=180J=780JW有3=G沙h=600JW额3=（G袋+G轮）hW总3=（W有3+W额3）=(5N+10N)×6m=90J=690Jη1=W有1W总1=}600J3120J=19.2%η2=W有2W总2}=600J780J=76.9%η3=W有3W总3}=再算算：有用功相同，额外功越少机械效率越高.600J690J=87.0%斜面的机械效率探究思考：工人师傅利用斜面提升物体做功时，哪些做的是有用功？哪些是额外功？哪些是总功？W有用=GhW额外=fsW总=FsW额外=W总-W有用斜面的机械效率怎么计算？如何测量斜面的机械效率呢？探究:斜面的机械效率1.把物体拉上斜面时,额外功是什么?(克服物体与斜面之间的摩擦力而做功)2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时斜面的机械效率是否相同.请思考:1.怎样计算总功?W总=FS2.怎样计算有用功?W有用=Gh3.实验中需要测量哪几个物理量?改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率深入探究斜面的机械效率影响因素1、猜想：斜面的机械效率可能和_________有关。2、研究方法：3、器材选择与实验设计：FSh(实验装置）探究斜面的机械效率1、提出猜想：斜面的机械效率可能和有关。2、参考器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：⑴组装器材⑵进行实验斜面的倾斜程度⑶分析数据，得到结论注意：沿斜面方向匀速拉动⑵实验步骤：①测量小木块的重量，记录数据；③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。②把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。⑶注意事项：①要匀速拉动物体。②拉力要与斜面平行。③及时记录数据。记录数据:1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?5.05.05.00.50.50.50.10.150.251.62.23.10.50.751.250.81.11.5563h |
