1.了解有用功、額外功、總功.
2.能說出機(jī)械效率的物理意義、定義和公式,并會用機(jī)械效率的公式解題.
3.提高機(jī)械效率的意義、方法.
【重點難點】
重點:知道機(jī)械效率的存在,正確判斷有用功額外功和總功.
難點:利用機(jī)械效率解決實際問題,會分析影響機(jī)械效率大小的因素.
【新課導(dǎo)入】
導(dǎo)入1:復(fù)習(xí)導(dǎo)入
第三節(jié)課的例題中,小李做的功440 J,大于動滑輪對小泥桶做的功400 J.當(dāng)時我們分析可能是小李在提起物體的同時把動滑輪也一起提起,所做的功中有一部分是對動滑輪的,也就是說使用動滑輪不省功,還多做了一部分功,那么使用其他機(jī)械呢?使用其他機(jī)械能省功嗎?這節(jié)課我們就先來探究這個問題.
導(dǎo)入2:情景導(dǎo)入
我們學(xué)習(xí)了杠桿、滑輪、滑輪組和輪軸,使用每一種機(jī)械都是為了達(dá)到一定的目的:有的是為了省力,有的是為了省距離,有的是為了改變力的方向,那么使用這些機(jī)械可以省功嗎?這節(jié)課我們就先來探究這個問題.
【課堂探究】
1.探究——使用機(jī)械是否省功
閱讀教材,討論交流,分組實驗,并完成下列問題.
(1)提出問題: 使用機(jī)械能夠省功嗎 ?
(2)制訂計劃:
①先測出 不使用機(jī)械 對物體做的功.
直接用彈簧測力計吊起一個重物,其重力G,使物體升高h(yuǎn),則拉力對重物做的功為 W1=Gh .
②再測出 使用機(jī)械 對物體做的功.
用彈簧測力計通過一個動滑輪吊起該重物,使重物上升相同的高度h,此時拉力作用點通過的距離為s= 2h .讀出彈簧測力計的示數(shù)F,求出彈簧測力計的拉力做的功 W2=Fs=F·2h
③比較W1和W2.
(3)分組實驗,收集證據(jù).
①注意事項:實驗時要保持重物 緩慢 上升.
將數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入表格中.
②實驗結(jié)果: W2>W1 .
(4)分析與結(jié)論
①使用動滑輪為什么多做了功?
使用動滑輪提起物體時在提起物體的同時,把動滑輪也一起提起,拉力要對動滑輪做功同時還要克服動滑輪上的摩擦做功 .
②結(jié)論
大量實驗表明: 使用任何機(jī)械都不省功 .
2.機(jī)械效率
(1)有用功:在用動滑輪提升重物時, 動滑輪對物體做的功 是有用功.用 W有用 表示.
(2)額外功:提升重物時,對 動滑輪做的功和克服摩擦做的功 是額外功.用 W額外 表示.
(3)總功:有用功與額外功的 總和 叫作總功.用W總表示.即:W總= W有用+W額外 .
(4)機(jī)械效率:有用功與總功的 比值 叫作機(jī)械效率.用η表示.公式:η=.
η總是 小于 1.
(5)討論交流
小組組員之間討論交流,完成下面題目.
①怎樣提高滑輪組的機(jī)械效率?
減小動滑輪重、減小繩與輪間的摩擦 .
②圖936所示,居民往樓上提水時,人做的功哪部分是有用功,哪部分是額外功?
對水做的功為有用功;對桶和動滑輪做的功及克服繩與輪之間摩擦做的功為額外功 .
五、探究——使用機(jī)械是否省功
1.探究——使用機(jī)械是否省功
(1)提出問題:.
(2)制訂計劃:.
(3)分組實驗,收集證據(jù).
(4)分析與結(jié)論:使用任何機(jī)械都不省功.
2.機(jī)械效率
(1)有用功:W有用
(2)額外功:W額外
(3)總功:W總 W總=W有用+W額外.
(4)機(jī)械效率:有用功與總功的比值叫作機(jī)械效率.用η表示.
公式:η= η總是小于1.
1.
如圖所示,工人師傅用250 N的力將重600 N的物體勻速提升1 m,在此過程中滑輪組的機(jī)械效率是( A )
A.80% B.62.5% C.125% D.20%
2.如圖有一個動滑輪,已知拉力為6 N,物體A上升了20 cm,則拉力做功 2.4 J,若物體A重為10 N,則滑輪的機(jī)械效率為 83.3% .
3.用20 N的拉力F通過滑輪組將30 N的重物在2 s內(nèi)勻速提升1 m,如圖所示,在此過程中,拉力做功為 40 J,該滑輪組的機(jī)械效率為 75% .
4.建筑工地上,工人用如圖所示的裝置將重為230 N的建材從地面勻速送到6 m高處,所用拉力為125 N,時間為20 s.求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做的總功;
(3)此過程中該裝置的機(jī)械效率;
(4)工人做功的功率.
答案:(1)1 380 J (2)1 500 J (3)92%
(4)75 W
自行車的發(fā)展歷史
自行車是當(dāng)今非常流行的交通工具,它的發(fā)明為人類的交通運(yùn)輸提供了極大方便.自世界上第一輛自行車問世至今已有200多年的歷史了.
18世紀(jì)末,法國人西夫拉克發(fā)明了最早的自行車.這輛最早的自行車是木制的,其結(jié)構(gòu)比較簡單,既沒有驅(qū)動裝置,也沒有轉(zhuǎn)向裝置,騎車人靠雙腳用力蹬地前行,改變方向時也只能下車搬動車子.即使這樣,當(dāng)西夫拉克騎著這輛自行車到公園兜風(fēng)時,在場的人也都頗為驚異和贊嘆.
世界上第一批真正實用型的自行車出現(xiàn)于19世紀(jì)初.1813年,德國人德萊西尼發(fā)明了帶車把的木制兩輪自行車.這種自行車雖然仍舊用腳“劃”地才能前行,但是可以一邊前行一邊改變方向,它一問世便引起了人們的極大興趣.法國人大量進(jìn)行仿制,一時間,巴黎街頭涌現(xiàn)出成百上千的自行車.1830年,法國政府還為郵差配備了自行車作為交通工具.
力/N
移動的距離/m
力做的功/J
G=
h=
W1=Gh=
F=
s=
W2=Fs=

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初中物理北師大版（2024）八年級下冊電子課本 舊教材

五、 探究——使用機(jī)械是否省功

版本： 北師大版（2024）

年級： 八年級下冊

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