八年级物理第二卷12.3机械效率学习计划(新教育版)

机械效率
【学习目标】
1．知道什么是有用功、额外功和总功。
2．知道什么叫机械效率，知道计算公式，知道械效率总小于1。
3．知道提高机械效率的意义和主要方法。
【学习过程】
一、学生展示
1．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做___________，有用功和额外功之和叫做___________。
2．因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的途径是减小___________功。
3．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫______功，对板车所做的功叫_________功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫_______功，对货物所做的功叫_________功。
二、目标定向
1．演示实验
用弹簧测力计匀速拉动绳端，使重物G升高。从弹簧测力计读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s。则有：
实验数值G＝5牛，h＝0.5米，F＝3牛，s＝1米。
弹簧测力计的拉力（动力）对动滑轮做的功： ＝3牛×1米＝3焦，提高重物，动滑轮克服阻力做的功： ＝5牛×0.5米＝2.5焦。
2．提问：由实验可以看到W动＞W阻，这是为什么？

三、学生自学
自学指导
（一）阅读课本上的图示，务必解决好以下几个问题：
1．把重100N的沙子运上三楼，如果忽略所使用器械的重及摩擦，则需要做功多少？试计算。

2．按实际情况考虑，图中用三种方法把重100N的沙子运上三楼，人都要克服哪些物体的重力做功？并分别计算这些功的大小。
方法一：

方法二：

方法三：

3．你哪种方法最好？哪种方法最不好，为什么？

（二）阅读课本上半部分的内容，理解什么是有用功、额外功、总功。
1．_____________________________________叫有用功；
____________________________________叫额外功；
_____________________________________叫总功。
2．以图中第二种方法为例，克服________的重力做得功是有用功，克服__________的重力做得功是额外功。在做功的时候，我们总希望______功在总功中占的比例高些。
3．分别计算图中三种方法中有用功在总功中占的比例。
方法一：
方法二：
方法三：
（三）阅读课本下半部分的内容，理解什么是机械效率。
1．______________________________叫机械效率。用_______表示总功，_______表示有用功，________表示机械效率。计算机械效率的表达式是：__________________。
2．起重机的机械效率一般为_____________，滑轮组 的机械效率一般为_____________，抽水泵的机械效率一般为______________。
3．提高机械效率的办法主要有哪些？

4．思考：为什么使用任何机械的机械效率总是小于1？

典型例题
一台起重机把质量为0.7t的重物匀速提升了4m，而它的电动机所做的功是3.5×104J，则起重机所做的额外功是多少？起重机的机械效率是多少？

四、合作探究
小组合作
1．斜面的长为20m，高度为5m，小明用手沿斜面方向用180N的力向上把重为600N的物体从斜面底端拉上斜面，则
（1）有用功是多少？  
（2）总功是多少焦耳？
（3）额外功是多少焦耳？     
（4）这个斜面的机械效率是多大？

五、答疑解惑
1．下列因素中对机械效率没有影响的是（   ）
A．机械部件之间的摩擦
B．机械自身的重力
C．容器的重量
D．机械功率的大小
六、反馈评价
1．如图1所示，物重40N，滑轮重10N，用力F匀速向上提起重物时，拉力F的大小为_________，滑轮组的机械效率是___________。（绳重和摩擦不计）
 
2．如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要___________和___________；除钩码重外，还要测出的数据有___________、____________、__________；弹簧测力计的拉力方向应__________，钩码应___________上升；将图中钩码减少一个，则滑轮组的机械效率将__________。
 
3．如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0.5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）
 
七、知识整合
1．有用功：对人们有用的功，有用功是必须要做的功。
额外功：并非我们需要但又不得不做的功。
总功：有用功加额外功的和叫做总功。即动力总共所做的功。
 ， 。
2．有用功跟总功的比值叫机械效率。用W总表示总功，W有用表示有用功，η表示机械效率： 。
提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
说明：机械效率常用百分数表示，有用功是总功中的一部分，有用功小于总功，所以机械效率总小于1。
3．斜面的机械效率： ，式中：G物体重，h物体被升高的高度，F拉力，s物体沿斜面上升的距离。
八、课外作业
1．练习册每天1练。   
2．教材课后经典习题。
【中考宝典】
1．利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效率是___________。