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    11.3如何提高机械效率(2)功、功率和机械效率的综合计算(二) 教案 2021-2022学年沪粤版物理九年级上册(表格式)
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    初中物理第十一章 机械功与机械能11.3 如何提高机械效率表格教学设计

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    这是一份初中物理第十一章 机械功与机械能11.3 如何提高机械效率表格教学设计,共11页。教案主要包含了滑轮组机械效率计算,斜面机械效率计算等内容,欢迎下载使用。

    物理讲义

    课题

    11.3.2功、功率和机械效率的综合计算

    九年级

    知识回顾:

    ①怎么求功? ②怎么求功率? ③怎么求机械效率?

    教学目标:

    综合程度较高的功、功率机械效率计算

     

     

    教学内容

    一、滑轮组机械效率计算

    1.利用滑轮组提升物体

    竖直方向上用简单机械提升物体时,目的是用机械对____做功,因此机械对____做的功是有用但提升重物时,不可避免的要克服机械____做功和克服_____做功,这部分的功是额外而额外功和有用功的总和(即绳子自由端拉力做的功)_____。

    承担动滑轮和物体总重绳子段数(简称承重绳数)n

    已知:物体的重力G,物体移动的距离h绳头的拉力F

    物体移动的速度:v=____

    克服物体自重做功:W=____

    有用功率:P________

    ②绳头移动的距离s=____

    移动的速度:v________

    力对机械做功:W____

    总功率:P________

    所有机械里都有W_____。所以机械效率:

    η_____×100%_____×100%_____×100%

    注意

    在其他条件一定时,滑轮组的____越小,机械效率越高;

    在其他条件一定时,滑轮与绳之间的____越小,机械效率越高;

    在其他条件一定时,滑轮组提升的____越大,机械效率越高。

    2.利用滑轮组水平拉物体

    在水平方向上用滑轮组拉动物体时,克服________之间____所做的功是有用功克服绳子与滑轮的摩擦做的功是额外功;____所做的功是总功。

    W有用____

    W____

    η____×100%____×100%

     

    二、斜面机械效率计算

    在用斜面提升物体时,目的是用斜面提高物体,因此克服____做的功是有用但提升重物时,不可避免的要克服____做功和克服绳重做功,这部分的功是额外而额外功和有用功的总和(即绳子自由端拉力做的功)____

    物体的重力G,物体移动的距离斜面长度L,斜面高度h绳头的拉力F,物体与斜面之间的摩擦力f

    克服物体自重做功:W=____

    拉力做功:W____

    克服摩擦力做功W____

    斜面机械效率公式为:

    η____×100%____×100%____×100%

    注意

    在其他条件一定时,斜面的____越大,机械效率越高;

    在其他条件一定时,斜面表面越____,机械效率越高。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    课堂笔记

     

    课堂练习

    1. 小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动,物体移动了3 m,物体重为2000 N,与地面的接触面积为0.5 m2,运动过程中物体受到的摩擦力为450 N,绳自由端受到的拉力F200 N,求:

    (1)物体对地面的压强;

    (2)拉力F做的功;

    (3)该装置的机械效率

     

     

     

     

    1. 在探究斜面机械效率的实验中,如图所示,是某同学用一块长木板,一端垫高成倾角为30°、高h0.3 m的斜面,现将重5 N的木块用弹簧测力计匀速拉到斜面顶端h高的位置.此过程中弹簧测力计示数恒为3 N,所用时间为12 s.求:

    (1)木块从底端运动到顶端过程中的速度

    (2)木块从底端运动到顶端过程中,拉力做功的功率

    (3)此斜面的机械效率

     

     

    1. 如图所示,工人将一底面积为0.06 m2,高为2 m,密度为2.0×103 kg/m3的圆柱形实心物体从水下匀速提升1 m,当物体未露出水面时(g10 N/kg),求:

    (1)此时,物体受到的浮力

    (2)若不计绳与滑轮间摩擦及滑轮自重,工人对绳的拉力

    (3)若工人对绳的拉力为400 N,使物体匀速上升,求此装置的机械效率

    课后作业

    1. 如图所示是某建筑工地上使用的一种提升重物的装置.物体A的质量为60 kg,体积为0.04 m3,物体A在拉力F的作用下,10 s内匀速上升10 m( 滑轮重、绳重及所有摩擦均不计.g10 N/kg),求:

    (1)物体A的密度;

    (2)物体A匀速上升的速度;

    (3)拉力F做的功

     

    1. 如图所示,工人利用滑轮组将重为600 N的沙子,从地面匀速提升到6 m高的三楼,已知拉力F的大小为400 N,求:

    (1)滑轮组提升重物时所做的有用功;

    (2)滑轮组的机械效率

    1. 一名体重为500 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上,要用滑轮组在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m

    (1)他站在地面上时对地面的压强

    (2)画出滑轮组的绕线方式

    (3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%,拉力F拉力的功率

     

    1. 用如图所示的滑轮组在5 s内将静止在水平面上质量m40 kg、底面积S1 m2的物体匀速竖直提升3 m,所用拉力F250 N(g10 N/kg)。求:

    (1)提升前,物体静止在水平地面上时对地面的压强

    (2)滑轮组提升物体的过程中做的有用功

    (3)拉力F的功率

    (4)滑轮组的机械效率

     

     

     

     

    1. 工人要向楼上运送货物,为了省力,他在一个斜面上安装了一个滑轮组,做成如图所示的机械装置,斜面的倾角为30°且固定在水平面上,工人用400 N的力拉绳子,重为500 N的货物沿斜面匀速向上运动6 m所用时间为20 s,在此过程中,求:

    (1)重物沿斜面匀速运动的速度大小;

    (2)工人提升重物做的有用功;

    (3)该装置的机械效率

     

     

     

     

     

     

     



    当堂检测(___月___日) 姓名:__________

    1. 利用如右图所示的滑轮组,在20s时间内将重为20N的物体匀速提升了2m,所用拉力F12.5N下列判断正确的是(  )

    A.绳子自由端移动的速度为0.1 m/s

    B.该滑轮组的机械效率为80%

    C.此段时间内,拉力做功为40 J

    D.拉力做功的功率为1.25 W

    1. 一卡车车厢底板距地面1.5 m高,小军把一块3 m长的钢板AB搭在车厢底板上,构成一个斜面,如图所示.他沿着斜面方向用500 N的力,把一个木箱由B处推到A处,已

    知木箱重为800 N,推木箱用的时间是50s,在这一过程中,求:

    (1)小军做的功;

    (2)小军做功的功率;

    (3)斜面的机械效率

     

     

     

     

     

     

    1.     测滑轮组机械效率的实验中(均不计绳重和摩擦),小明用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示:

    序号

    钩码重G/N

    钩码上升的高度h/cm

    弹簧测力计的示数F/N

    弹簧测力计移动的距离S/cm

    1

    3

    5

    2

    15

    2

    6

    5

    ____

    15

    (1)请在右图中用笔画线代替细绳组装滑轮组。

    (2)第一次实验中测得滑轮组的机械效率为(___)

    (3)请将表格中空格处的数据补充完整。

    (4)若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为10N,则该滑轮组效率最高可达____。


     

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