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测滑轮组的机械效率教案(精选5篇)
作为一名优秀的教育工作者,总归要编写教案,编写教案有利于我们弄通教材内容,进而选择科学、恰当的教学方法。写教案需要注意哪些格式呢?以下是小编精心整理的测滑轮组的机械效率教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
测滑轮组的机械效率教案 1
详细介绍:
实验:测滑轮组的机械效率教案示例之一
(北京广渠门中学刘崇灏)
(一)教材:人教社九年义务教育初中物理第一册
(二)教学要求
学习组装滑轮组和会测滑轮组的机械效率。
(三)教具
学生分组实验器材:测量尺、铁块、弹簧秤、支架,一个固定滑轮和一个活动滑轮构成的滑轮组合,两个固定滑轮和两个活动滑轮构成的滑轮组合,2米长的细绳。
(四)教学过程
1.请根据学生们预先学习关于滑轮组的机械效率的内容,组织学生们进行问题回答。
(1)本次实验的名称和目的;
(2)为了得出滑轮组的机械效率,需要测量以下物理量:
1.有用功:有用功是指由滑轮组所做的实际有效功。可以通过测量负载的重力加速度和负载在垂直方向上移动的距离,并计算使用滑轮组后所减少的力的大小,再乘以移动距离来计算。
2. 总功:总功是指滑轮组所作的全部功。可以通过测量施加在滑轮组上的力的大小,以及滑轮组移动的距离,并计算其乘积来确定。以上物理量可以通过适当的测量装置和方法进行测量。例如,重力加速度可以使用重力加速度计进行测量,负载的移动距离可以使用尺子或测量仪器进行测量,力的大小可以使用弹簧秤或其他力计进行测量。
2.做好实验的几点说明。
(1)钩码的重由钩码的质量用g=m·g算出。
(2)对于匀速拉动弹簧秤使钩码g升高的实验,请注意以下要点:“匀速拉动”。在测量课本图14—10(甲)和(乙)两图中的拉力时,我们可以通过读取弹簧秤上显示的示数来确定拉力f的大小。
(3)钩码上升的高度(h),可以通过靠近钩码放置的竖直刻度尺来读取。钩码上升的`距离(h)可以通过在其附近垂直放置的刻度尺来测量。
(4)通过测量细绳自由端通过的距离(s)的实验方法如下:首先,用色笔在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处做一个标记。然后,拉动弹簧秤,并利用滑轮组提升重物。使用刻度尺测量钩码上升的高度,并用刻度尺量取细绳色点到与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,这个距离即为细绳自由端通过的距离(s)。
(5)完成测量课本图14—10甲滑轮组的机械效率后,无需拆下整个滑轮组再重新安装,只需将钩码取下并颠倒滑轮组固定即可获得图乙所示的装置。这样做可以节省一定时间。
(6)我们应该对实验持认真的态度,并按照课本中的要求进行实验。我们需要将测得的数据真实地记录在课本上的表格中,不能虚假地填充数据。同时,我们也不能依赖于他人的实验数据和结果,而是要亲自动手实验并记录数据。
(7)实验完毕,要整理好仪器,放回原处。
3.学生实验,教师巡回指导,发现问题及时在全班讲解。
4.学生们完成了实验,随后进行了小组讨论并撰写了实验报告。为了深入探讨实验结果,我们安排了一场基于教材内容的"想想议议"讨论课。
(五)布置作业:编写测滑轮组的机械效率实验报告。实验报告应包括实验名称、实验目的、所使用的器材清单、实验步骤、记录实验数据的表格、以及根据课本中的实验内容所得出的实验结果。
测滑轮组的机械效率教案 2
教学目标
一、知识与技能
1、通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识。
2、学会测滑轮组的机械效率。
3、了解与机械效率有关的因素。
二、过程与方法
1、让学生在实践活动中进一步认识进行科学研究的方法。
2、通过参与用实验测滑轮组机械效率的过程,培养学生的实验能力。
3、通过对实验数据的分析与处理,使学生进一步掌握处理实验数据的方法。
4、培养学生从实验中归纳简单的科学规律的能力。
三、情感态度与价值观
1、通过探究性物理学习活动,使学生体验探究的乐趣。
2、在实验他那就过程中,培养学生尊重实验事实的科学态度。
教学准备:
刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台,一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,长约2米的细绳。
教学过程:
一、引入
使用机械,有的可以省力,有的可以节省距离,那么我们能不能使用机械而节省功呢?大家能不能设计一个实验来证明自己的猜测。
为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?每个量怎样测量?
二、实验
实验原理:
器材与装置:
实验操作:
(1)钩码的重由钩码的质量算出。
(2)匀速拉动弹簧秤使钩码G升高。注意“匀速拉动”。测拉力时,拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出。
(3)钩码上升的.高度(h),可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出。
(4)细绳自由端通过的距离(s)的测定,教师边演示边讲解,可事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处用色笔在细绳上做个记号,再拉弹簧秤,用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量细绳色点到与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,就是细绳自由端通过的距离(s)。
(5)实验要严肃认真参照课本实验按要求去做。要实事求是地记录所测得的数据,将数据记录在课本上的表格中。不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数据和结果。
实验记录:数据填入表格中,注意清楚的记录数据。
实验完毕,要整理好仪器,放回原处。
学生实验,教师巡回指导,发现问题及时在全班讲解。
分析与结论:学生实验完毕,由几组报告实验结果。通过刚才的操作,大家都发现了这个问题,两部分的功不相等。使用机械时人对机械做的功比不用机械直接提升物体做的功多。这个差是哪里来的?这个差就是额外功,我们在完成一件事时,总会有一些不是我们需要的,但是又不得不做的功。所以我们在做事情的时候要尽量减少额外功,提高有用功在总功中占的比例,也就是提高机械效率。
三、小结
我们测量的是滑轮组的机械效率,原理是:机械效率是小于1的。
评价学生参与认知过程的表现,从各个方面对学生进行到位的评价,提出表扬以及需要改进的地方,激发学生的学习、探究兴趣,逐渐培养学生探究问题、分析问题等能力。
测滑轮组的机械效率教案 3
教学题目
四、实验:测滑轮组的机械效率。
教学自的
通过学生实验,使学生进一步明确机械效率取决于有用功在总功里所占的成分,(即百分比)从而了解提高机械效率的途径。
教学器材
刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2米的细绳。
教学方法
学生实验与讨论。
教学内容
首先讨论上节课留的课外作业,指出:
1.提高机械效率的方法是尽可能减少额外功,即减少克服额外阻力所做的功。
2.P171想想议议
克服水重所做的功为有用功,克服水桶、绳子重所做的功为额外功。
从井里捞水桶时,克服水桶重所做的功为有用功,克服水桶里所带的水以及绳子重所做的功为额外功。
通过对以上问题的讨论,可见有用功,额外功主要取决于我们做功的目的性,加以区别,不是固定不变的`。
【例如】我们用车推货物而做功,由于货物重而影响的摩擦力,克服这个摩擦阻力所做的功为有用,但由于车重而影响的摩擦力,克服这个摩擦阻力而做的功就是额外的功。
引言:本节课我们要通过测滑轮的机械效率,要进一步明确决定机械效率的两个条件,通过几个不同的方法所测定的效率,进一步认识提高机械效率的实际意义。
学会测定滑轮组机械效率的一些技术性问题。
实验中注意事项;
1.在实验中要将距离测量的准确些。
2.注意会将细绳绕在滑轮上。
2.尽可能在竖直方向上使用弹簧秤。
4.注意弹簧秤的示数要用牛顿表示。
5.拉动的过程中,尽可能使物体匀速上升。
6.可将各数据填入书中表格内。
7.注意分析实验中所出现误差的原因。
小结:
通过学生实验,教师巡视纠正实验中所存在的问题。指出有用功还可以这样来求得,
作业:P176—177,8、9。
【说明】这个教案基本上是提纲式的,建议新教师要把实验过程再写详细些。
测滑轮组的机械效率教案 4
教学目标
1、学习组装滑轮组,掌握测滑轮组机械效率的方法。
2、能进行滑轮组机械效率的计算。
3、提高学生的科学素质,培养学生的实验动手、观察、思维等能力,增强团结合作精神。
重点难点
1、滑轮组的绕线组装,
2、重物上升的距离和绳子自由端所通过距离的测定。理解S与h的关系。
3、会测滑轮组的机械效率η。
实验器材
1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组,2个定滑轮和2个动滑轮组成的滑轮组,刻度尺,钩码(或重物),弹簧测力计,铁架台,铁夹,细绳
教学过程设计
一.复习提问
1、什么是有用功,额外功,总功?
2、什么叫机械效率?计算公式?
为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?每个量怎样测量?
二.预习提问
1、实验目的;
2、实验原理;
3、实验步骤。
三.实验指导
1、在实验中,弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。在测量中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。必须在拉动中读数。为了避免实验时顾此失彼,同一实验组的同学要分工合作。
2、钩码上升高度的测量,可先量出钩码到
桌面(或铁架座面)的距离h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后,再量出钩码到桌面(或铁架面)的距离h2那么h2-h1就是钩码升高的高度h 。为了测量和计算方便,钩码前后的高度h1、h2最好是整数。
3、弹簧测力计通过距离的测量,可以仿照测量钩码提升高度h的方法进行,或者事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处做个带色的记号,再拉弹簧测力计,量出记号到细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,这就是弹簧测力计通过的距离s 。
4、在实验中要求严肃认真,实事求是地记录测得的数据,不能凑数。实验结束,要整理仪器,并放回原处。
通过提问,检查学生复习和预习情况,导入新课。
启发实验
回顾已学知识,明确实验内容,了解实验器材、实验目的、实验步骤以及实验中的注意事项,为动手实验做准备。
四.强调实验中的注意事项,安排实验分工
四人小组成员好分工:一人负责操作,一人负责测量,一人负责记录,一人负责观察、指挥。
安排实验
学生“各尽其职”,相互合作,学会合作学习。
五.学生分组实验,完成实验记录并分析数据
1、分组实验:要实事求是地记录所测得的数据。不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数据和结果。
2、数据分析:
①由于W总总是大于W有用,所以η<1;
②从实验可见,不同的滑轮组,η的值一般不同;
③在实验中,对于已经组合好的滑轮组,只要用尺测出了钩码上升的高度h,数出承担重物的绳子的段数n,弹簧测力计上升的高度就可以算出来,即s=nh。
学生分组实验,完成实验记录;教师巡查指导。发现问题及时在全班讲解。
提高学生的科学素质和观察、动手、分析能力,增强学生的团结合作的精神和尊重科学的态度,掌握实验方法。
能通过实验数据做简单的分析。
六.学生实验情况小结
总结实验中的优缺点,及时纠正。
七.习题和实验探究(内容见《实验报告》)
1、习题讲解:(略)
2、实验探索:
①即使没有刻度尺,h和s可以不测出具体的数值,因为弹簧测力计移动的距离s与重物上升的高度h的比值为:s:h=n,n是承担重物的绳子的段数,再结合测得的重力G、拉力F就可以计算出η。滑轮组的机械效率可表示为:
②同一滑轮组,机械效率并非是固定的,η的值随滑轮组所提升的`重物的质量的增大而增大。
③用不同的滑轮组来提升同一重物,越省力的滑轮组的机械效率越低。
④为了提高滑轮组的机械效率,一般采用的主要方法是:A.减小动滑轮的质量;B.减小整个装置的摩擦。
分析、讨论,对知识再探索。
提高学生的探究思维能力,拓广学生的视野和实验内容。体会“发展与创造”的乐趣。实验创新
八.实验设计或改进建议
培养学生设计实验的能力。发现实验中存在的不足和缺点,根据实际,提出实验设计的方案或实验改进建议。
测滑轮组的机械效率教案 5
教学目标
1.能结合实例知道有用功、额外功、总功的含义,并理解它们之间的关系。
2.通过对实例的分析,理解机械效率,并能计算简单的机械效率。
3.通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关。
教学重点难点
1.重点:能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功;理解机械效率的概念,会利用公式η=W有/W总进行有关计算。
2.难点:会分析影响机械效率大小的因素,指出提高机械效率的方法。
教具
学生用:滑轮组一套、弹簧测力计一个、钩码一盒、斜面一组。
教师用:滑轮组、钩码、弹簧测力计、斜面。另有电化教学器材、教学课件。
教学过程
回顾思考
1.功的计算公式: 。
2.省力杠杆的特点:省 费 ;费力杠杆的特点:费 省 。
3.使用滑轮组时,不计摩擦和绳重,拉力F=(G+ )/n;绳子自由端移动的距离s= 。
导入新课
1.多媒体导入
小明家最近买了一处新楼房,三楼。想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到三楼。假如我们用下面三种方法搬运沙子,你认为哪一种方法最好?为什么?
同学们讨论后能回答出第③种方法最好,因为第③种方法做的额外功最少。
教师:工作中,我们总是希望额外功越少越好,也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。今天我们就来学习机械效率。板书课题。
2.实验导入
提出问题:直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗?
演示实验:
通过让学生分析、思考前后两次拉同样重的钩码到相同的高度,手做功为什么不相同?学生猜想之后揭开谜底:一个是用手直接做功,而另一个是用机械(动滑轮)做功。通过机械做功可以省力但不省功,同学们思考:为什么用机械做的功大于不用机械而直接用手做的功呢?
学了机械效率同学们就明白了。板书课题。
进行新课
探究点一 认识有用功和额外功
通过前面的学习我们知道简单机械在日常生活中的应用非常广泛,给人们的生活带来很大的便利,可以省很大的力。那么机械的使用省不省功呢?
1.实验:使用动滑轮提升重物是否省功
提出问题:不使用机械直接提升物体做的功,与使用机械提升物体做的功一样吗?
实验1 如图甲,用弹簧测力计将钩码缓慢匀速提升一定高度,读出弹簧测力计的示数并计算出拉力所做的功。
实验2 如图乙,利用动滑轮将同样的钩码缓慢匀速提升相同的高度,读出弹簧测力计的示数并计算拉力所做的功。
分析论证:比较两个实验中拉力所做的功的大小。结果表明,实验2中拉力做的功多一些。可见,利用动滑轮提升物体与直接用手提升物体相比较,并不省功。
评估:利用动滑轮提升物体多做的功来源于哪里呢?
(使用动滑轮的确省了一半力,但拉力移动的距离增加了一倍,加上动滑轮的自重、摩擦等因素影响,使用动滑轮提升物体非但不省功,还要多做功。)
2.多媒体演示
思考:用动滑轮提升沙子的过程。
(1)该过程中,人们的目的是什么?
(2)为了达到人们的目的所做的功怎么计算?
(3)在提升沙子的过程中,你觉得哪部分功是我们不想做的?若要计算,应如何计算?这部分功可以不做吗?
引导学生根据做功的目的,利用功的计算公式进行回答。
归纳与总结:人们在利用机械做功的过程中,为了达到某种目的而做的功叫做有用功(如克服沙子的.重力而做的功),不想做而又不得不做的功叫做额外功(如克服桶重、绳子重而做的功),额外功是不可避免的。
区分额外功和有用功:
实例1 用水桶从井中提水,对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功?
实例2 打捞掉到井里的水桶,捞上的桶里带了一些水。对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功?
分析:从目的出发,要提水,故提升水做的功是有用功;此过程中对桶也做了功,提升桶做的功就是额外功。要提桶,故提升桶做的功是有用功;此过程中对桶中的水也做了功,对这些水做的功就是额外功。
教师:有用功可以理解为在使用机械的过程中,相当于不用机械而直接用手所做的功;额外功是指克服机械自重及摩擦而做的功。有用功和额外功的计算要因机械不同而用不同的计算方法,如在用滑轮组水平拉动物体的过程中,有用功就是克服物体与水平面之间的摩擦力而做的功。
结论:以提升钩码为例
(1)提升钩码所做的功是人们必须做的且对人们有用的功,叫做有用功,用W有表示,其大小等于不用机械直接对钩码做的功;
(2)克服动滑轮重及摩擦等所做的功是人们不需要但又不得不做的功,叫做额外功,用W额表示;
(3)有用功与额外功的总和,叫做总功,用W总表示。W总=W有+W额。
注意:
额外功的产生原因:一是克服机械自重做功;二是克服摩擦做功。
例题讲解:(学生先练习,若有问题,教师补充讲解)
例1 在如图所示中,s=60cm,与之对应的h=30cm。现用弹簧测力计进行两次操作:
(1)沿竖直方向匀速提升小车;
(2)沿斜面方向匀速拉动小车,记录数据如下表。
分析数据有如下一些发现。其中,具有较高水平的发现是( )
A.沿斜面拉动时,拉力比小车的重力小
B.弹簧测力计示数与移动距离近似成反比
C.利用斜面可以省力,但不能少做功
D.可以计算力所做的功,且两次做功近似相等
答案:C
例2 李铃同学值日时用水桶提水从一楼上三楼,她做的有用功是( )
A.对桶所做的功
B.对水所做的功
C.对水和桶所做的功
D.对水、桶和人所做的功
解析:李铃同学的目的是提水,所以克服水的重力所做的功是有用功,而对人和桶所做的功是额外功,故B正确。
答案:B
探究点二 认识总功
提出问题:既然有用功是人们想做的功,额外功是人们不想做但又不得不做的功,那么人们利用机械所做的功叫什么?
引导学生思考在利用机械做功的过程中,还有没有其他的功存在?
总结与归纳:人们在利用机械达到某种目的的时候,实际做的功等于有用功和额外功的总和,称为总功,表达式为W总=W有+W额。
点拨:总功是有用功与额外功的总和,也是人们在利用机械时所做的功,或者说是动力所做的功,因此其表达式也可以写作W总=F动s。
例题讲解:(学生先练习,若有问题,教师补充讲解)
例3 用一个动滑轮将重为500N的重物提高1m,所用的拉力为300N,绳自由端移动2m,则在此过程中,有用功为 ,总功为 ,额外功为 。
答案:500 J 600 J 100 J
探究点三 机械效率
1.认识机械效率
阅读教材第86页“机械效率”内容,回答下列问题。
(1)机械效率的定义是 。
(2)机械效率的计算公式是 。
教师:正确理解机械效率,主要有以下五点。
(1)机械效率是有用功与总功之比,它只有大小,没有单位。
(2)由于额外功总是存在的,所以有用功总小于总功,机械效率总是小于1。
(3)机械效率是表征机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,这个机械的性能越好。
(4)机械效率的高低与是否省力、滑轮组绳子的绕法、物体提升的高度无关。
(5)机械效率不是固定不变的。机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值,同一机械在不同的做功过程中,机械效率往往会不同。
2.机械效率的计算
学生练习:请同学们计算例3中动滑轮的机械效率。
解:根据机械效率的计算公式可得
η=W有/W总=500 J/600 J≈83.3%。
拓展:引导学生进行下列推导:
机械效率的计算公式在不同的机械中表达方式一般不同。
(1)杠杆:η=W有/W总=Gh/Fs。
(G为提升重物的重力,h为重物升高的高度,F为动力的大小,s为动力作用点移动的距离。)
(2)悬挂式滑轮组
①η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/nFh=G/nF。
②不计绳重及摩擦时,有
(G为提升重物的重力,G动为动滑轮的重力,h为重物上升的高度,s为绳子自由端移动的距离,n为承担物重的绳子段数。)
(3)水平放置式滑轮组:
(F摩表示物体与水平面之间的摩擦阻力,F表示动力的大小,s表示物体移动的距离,l表示动力F移动的距离,n表示承担摩擦阻力的绳子段数。)
(4)斜面:η=W有/W总=Gh/Fl。
(G为提升重物的重力,h为重物升高的高度,F为动力的大小,l为重物沿斜面运动的距离。)
教师:在利用各个公式计算时应注意以下几点。
(1)公式中的各个物理量都是针对同一个研究对象而言的,即具有公式的同一性。
(2)公式中各个物理量的单位应该统一,即具有公式的统一性。
(3)机械效率具有“可变性”,由公式可知,如果该机械的额外功一定,有用功越大,机械效率越大。比如,在条件允许的情况下,用一个滑轮组将一块巨石和一块小石头分别提升相同的高度,前者的机械效率就大一些。因此,同一个机械的效率也并不是固定不变的。
例题讲解:(学生先练习,若有问题,教师补充讲解)
例4 在修建天水市体育中心的施工过程中,起重机在4s内将质量为5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m,而它的电动机做的功是2×105J。(g取10 N/kg)求:
(1)钢材上升过程中的速度。
(2)起重机对钢材所做的有用功。
(3)起重机的机械效率。
例5 一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段,司机师傅利用滑轮组和周围条件,组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离,汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1,滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg。在将车匀速拖离泥泞路段过程中,求:
(1)做的有用功;
(2)作用在绳子自由端的拉力。
探究点四 测量滑轮组的机械效率
阅读教材第87页“实验”内容,思考以下问题。
1.实验原理
(1)用滑轮组提升重物时,有用功和总功分别是什么?
, (W有=Gh,W总=Fs)
(2)测量滑轮组的机械效率的原理是什么?
η= =
2.实验需要哪些测量器材?
(1)实验需要测量哪些物理量?
、 、 、 (钩码重G、钩码上升的高度h、拉力F、绳端移动的距离s)
(2)应该选择哪些测量工具?
、 (弹簧测力计、刻度尺)
3.探究滑轮组机械效率与钩码重G的关系
如何探究滑轮组机械效率与钩码重G的关系?
(测出用同一滑轮组提升不同重力的钩码时的机械效率进行比较。如图及表一,比较①②两次实验数据。)
表一
(说明:为了实验的准确,可根据需要增加实验的次数。)
4.探究滑轮组机械效率与钩码提升高度h的关系
如何探究滑轮组机械效率与钩码提升高度h的关系?
(测出用同一滑轮组提升相同钩码至不同高度时的机械效率进行比较。如图及表二,比较②③两次实验数据。)
表二
5.探究滑轮组机械效率与动滑轮重G动的关系
如何探究滑轮组机械效率与动滑轮重G动的关系?
(组装动滑轮个数不同的滑轮组,分别测出用它们提升相同重力的钩码时的机械效率,进行比较。如上图和下图及表三,比较③④两次实验数据。)
表三
6.探究滑轮组机械效率与吊起动滑轮绳子段数n的关系
如何探究滑轮组机械效率与吊起动滑轮绳子段数n的关系?
(用相同滑轮组装成绳子段数不同的滑轮组,分别测出用它们提升相同重力的钩码时的机械效率进行比较。如上图和下图及表四,比较②⑤两次实验数据。)
表四
7.实验结论
(1)比较①②两次机械效率的大小,可以知道同一滑轮组的机械效率与 有关,即同一滑轮组 越大,滑轮组的机械效率越大。
(2)比较 两次机械效率的大小,可以知道滑轮组的机械效率与钩码提升高度h 。
(3)比较③④两次机械效率的大小,可以知道滑轮组的机械效率与 有关,即滑轮组 越大,滑轮组的机械效率越小。
(4)比较 两次机械效率的大小,可以知道滑轮组的机械效率与吊起动滑轮的绳子段数n (选填“有”或“无”)关。
8.提高机械效率的方法
尽量减小额外功,采取减轻机械本身的质量和加润滑油减小摩擦等方法。
当额外功一定时,在机械承受的范围内增加所做的有用功(如使用滑轮组提升物体时,在绳子能承受的拉力范围内,尽可能增加每次提升重物的质量),充分发挥机械的作用。
例题讲解:(学生先练习,若有问题,教师补充讲解)
例6 如图所示是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。
(1)实验过程中,应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是 。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为 W。
(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是 。(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
答案:(1)匀速缓慢 (2)74.1% (3)越大 (4)0.54 (5)C
例7 在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,同学们提出了下列猜想
(1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;
(2)滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关;
(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;
(4)滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的猜想,则该实验验证的猜想是 。
A.(1) B.(2) C.(3) D.(4)
解析:比较两滑轮组可知,承担绳子的股数相同,滑轮组绕线方式相同,滑轮个数相同,提升高度也可以相同,而两个滑轮组提升物体的重力不同,结合控制变量法的思想,所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系,即验证的是猜想(2),故选B。
答案:B
课堂小结
本节课我们主要学习了:
1.有用功、额外功、总功的概念及计算;
2.机械效率的含义及计算;
3.测量滑轮组的机械效率。
布置作业
教材第88页“动手动脑学物理”第1至4题。
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