2020-2021学年12.3 机械效率表格教案

这是一份2020-2021学年12.3 机械效率表格教案，共5页。
教师姓名 单位名称 填写时间 学科物理年级/册八年级下册教材版本人教版课题名称第十二章 第三节 机械效率--滑轮组机械效率的计算教学目标总功、绳重及摩擦带来的额外功的计算难点分析从知识角度分析为什么难计算总功，即动力做的功时，绳子自由端移动距离的计算，需要判断承重绳的数量，环环相扣，一步错则全错；计算绳重及摩擦带来的额外功相对较复杂。从学生角度分析为什么难学生分析、理解能力较弱，面对这种复杂的一步套一步的计算容易出错。难点教学方法1.通过有用功、额外功、总功概念及三者关系的复习，加深学生对有用功、额外功、总功的理解；2.通过例题、练习题的分析、讲解培养学生分析问题的思维方式、方向，提升解决问题的能力。教学环节教学过程导入一、    复习回顾   有用功：实现目的而做的功；             额外功：克服机械自身的重力和摩擦等而做的功； 总  功：动力对机械所做的功，               ；4. 机械效率 ：有用功跟总功的比值， ；            知识讲解（难点突破）二、    滑轮组机械效率的计算   例1   如图所示滑轮组，用50N拉力，将质量为12kg的物体提升1m，求：（1）拉力做的功；（2）有用功；（3） 滑轮组的机械效率。   解析：（1）计算拉力做的功，知道拉力大小F=50N，还需知道绳子自由端被拉动的距离，由题可知，承重绳有3根，所以绳子自由端被拉动的距离s=3h=3m，然后带入公式W=Fs，便计算出拉力做的功；（2）有用功，即对物体做的功，对物体的拉力等于物体重力G=mg，物体被提升的距离h=1m，带入公式W有=Gh，便可算出有用功；         （3）总功等于拉力做的功，由第（1）题可知，有用功由第二题可知，带入公式              便可算出机械效率。解题过程书写：解：（1）s=3h=3×1m=3m         W=Fs=50N×3m=150J    （2）W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J    （3）W总=W=150J                        =         =80% 例2 建筑工地上工人师傅用如图所示滑轮组，用300N拉力，将质量为100kg的物体提升10m，用了100s时间，已知动滑轮总重100N，求：（1）工人师傅拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）绳重及摩擦带来的额外功。解析：（1）题目给出了做功时间t=100s，要计算拉力的功率，需要算出拉力做的功；已知拉力F=300N，还需要知道绳子自由端移动的距离，由图可知滑轮组有4根承重绳，所以s=4h=4×10m=40m，现在就可以计算拉力做的功了，W=Fs=300N×40m=12000J            然后代入公式      便可算出拉力的功率；（2）要计算机械效率，首先要知道总功和有用功，总功等于工人师傅拉力做的功，即W总= W=12000J，有用功等于对物体做的功，已知物体的质量，可以算出其重力，然后算出有用功，W有=Gh=mgh；然后代入         便可算出机械效率；（3）滑轮组额外功主要来源于动滑轮的重力、绳重及摩擦力，其余可忽略不计，我们可以根据第（2）题算出的总功和有用功计算出总的额外功W额，我们还知道动滑轮的重力，以及动滑轮提升的高度，这样就可以计算出动滑轮带来的额外功W额动，然后用W额-W额动便可算出绳重及摩擦带来的额外功。解题过程书写：解：（1）s=4h=4×10m=40m         W=Fs=300N×40m=12000J               =         =120W    （2）W总= W=12000J，W有=Gh=mgh=100kg×10N/kg×10m=10000J                  =           =83.3%    （3）W额=W总-W有=12000J-10000J=2000J         W额动=G动h=100N×10m=1000J         W额绳=W额-W额动=2000J-1000J=1000J课堂练习（难点巩固） 某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中.      (1)第1次实验中，滑轮组的机械效率为    66.7%    ；(2)若绳重和摩擦带来的额外功占总功的比例固定不变为1:6，则动滑轮的重力为   1   N。解析：（1）根据表格中数据可以计算出第一次试验中的有用功和总功W有=Gh=4N×0.1m=0.4JW总=Fs=2N×0.3m=0.6J然后代入公式          计算机械效率        (2) 总功等于有用功加额外功，额外功包含动滑轮重力带来的额外功和绳重及摩擦带来的额外功，动滑轮重力带来的额外功W额动=G动hW总=W有+W额 =W有+W额动+W额绳    带入第1次实验的数据0.6J=0.4J+G动h+×0.6J，其中h=0.1m                                        可得  G动=1N 小结本节课学习的主要内容如下：1.机械效率的计算      （1）计算出总功；      （2）计算出有用功；      （3）带入公式         计算2.考虑绳重及摩擦带来的额外功时W总=W有+W额 =W有+W额动+W额绳