九年級物理《機(jī)械效率》導(dǎo)學(xué)案 人教新課標(biāo)版(I)
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九年級物理《機(jī)械效率》導(dǎo)學(xué)案 人教新課標(biāo)版(I)
九年級物理《機(jī)械效率》導(dǎo)學(xué)案 人教新課標(biāo)版(I)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
知識與技能:知道有用功、額外功、總功理解機(jī)械效率,會計算機(jī)械效率
過程與方法:根據(jù)生活事例認(rèn)識物理知識,并運用物理知識解決實際問題;探究:斜面的機(jī)械效率;學(xué)習(xí)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析、歸納簡單的科學(xué)規(guī)律
情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學(xué)生勇于探究日常用品的物理原理,具有科學(xué)技術(shù)應(yīng)用意識。
教學(xué)重點:1.理解機(jī)構(gòu)效率;2.探究斜面的機(jī)械效率。
教學(xué)難點:理解機(jī)械效率
【學(xué)習(xí)過程】
一、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
1.功的原理告訴我們,使用任何機(jī)械都不能省功,實際上使用機(jī)械還要多做功。例如用動滑輪提升重物時,把滑輪本身也提起來了,滑輪受到重力作用,也發(fā)生了一段距離,對滑輪也有做功。另外滑輪與繩子之間存在著摩擦,克服阻力也要多做功。
2.有用功(W有用):___________________________________________________。
3.額外功(W額外):___________________________________________________。
4.總功(W總):__________________________________________。
5.機(jī)械效率(η):定義:________________叫機(jī)械效率,即__________的百分比。公式:
二、合作學(xué)習(xí)
1.下圖中分別用三種方式把沙子提到裝修的樓上去,哪些是有用功?哪些是額外功?總功?
⑴幾個基本概念:
有用功W有用:將重物提升一定高度所做的功
額外功W額外:克服摩擦力和克服動滑輪重力所做的功
總功W總:手的拉力對動滑輪做的功
⑵三者之間的關(guān)系: 或
⑶機(jī)械效率的概念:物理學(xué)中,將有用功與總功的比值叫做機(jī)械效率。有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1;機(jī)械效率用百分?jǐn)?shù)表示,沒有單位。
即: 計算公式:
2.用彈簧秤勻速拉動繩端,使重物G升高;從彈簧秤讀出拉力F的值,用刻度尺測出重物提升的高度h和彈簧秤移動的距離S;若 實驗數(shù)值G=5N,h=0.5m,F(xiàn)=3N,s=1m,則:
彈簧秤的拉力(動力)對動滑輪做的功:
W動=Fs=____N×_____m=_________J,
提高重物,動滑輪克服阻力做的功:
W阻=Gh=_______N×________m=___________J
由實驗可以看到:W動__________W阻,這是為什么?
3.某起重機(jī)的機(jī)械效率是70%,它表示什么意思?___________________________
4.提高機(jī)械效率
閱讀課本提高機(jī)械效率一段,小結(jié)要點,指出采取減小額外功是提高機(jī)械效率的有效方法:___________________________________________________________。
5.課本例題:
6.探究斜面的機(jī)械效率與斜面傾角的關(guān)系
實驗器材:長木板、刻度尺、彈簧測力計
實驗原理:______________________
提出問題:
(1)省力多少與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系
(2)斜面的機(jī)械效率與它的傾斜程度有何關(guān)系?
猜 想:斜面傾斜程度越大,越_______力,機(jī)械效率越_________。
實驗過程:
①設(shè)計實驗:一條長木板,一端墊高,成為一個斜面。②用刻度尺量出斜面高度、斜面長,填入表項。③用手拉彈簧稱拉著重物沿斜面向上拉,讀出彈簧測力計的示數(shù),填入表項。④調(diào)節(jié)斜面高度,重新做兩次,把數(shù)據(jù)填入表格。
實驗
次數(shù)
斜面傾斜程度
物體重
(G)
物體上升高度
(m)
沿斜面的拉力
(F)
物體移動的距離
(S)
有用功
(J)
總功
(J)
機(jī)械效率
%
1
較緩
5
0.1
2
較陡
5
0.15
3
最陡
5
0.25
實驗結(jié)論:(1)省力多少與斜面的_________有關(guān);(2)斜面的機(jī)械效率與它的_______無關(guān)。
三、反饋訓(xùn)練
1.從深為5m的井中直接將一桶水提出井口,已知桶重20N,桶中水重80N.若此人的目的是為了提水,則機(jī)械效率為_____,若此人的目的是為了撈桶,則機(jī)械效率為______。
2.用一個動滑輪把重為200N的貨物勻速提高4m,所用的拉力是125N,則有用功是___J,總功是________J,這個動滑輪的機(jī)械效率為__________。
3.工人用一根杠桿提升一桶油,他用250N向下的拉力拉過1.2m,油桶上升30cm,若杠桿的機(jī)械效率為90%,則油桶重為___________N。
四、鞏固提升
1.用一個滑輪組在6s內(nèi)把84N的重物勻速提升4m時,在繩的自由端所加拉力大小為40N,自由端通過的距離為12m。則此過程中,有用功為___________J,拉力做功的總功為_____________J,滑輪組的機(jī)械效率為_________________。
2.如圖所示,已知物重等于G,請你補(bǔ)充一個物理量,用物重G和補(bǔ)充的物理量,求出動滑輪的機(jī)械效率.(繩重和摩擦忽略
不計)
補(bǔ)充的物理量名稱和符號: ;
機(jī)械效率η= 。
3.用如圖所示的滑輪組把重100N的物體勻速提升0.5m,所用的拉力是80N,下列說法正確的是( )
A.總功是50J,有用功是80J
B.有用功是50J,額外功是20J
C.總功是100J,有用功是80J
D.總功是80J,機(jī)械效率是62.5%
4.要提高某機(jī)械的機(jī)械效率,應(yīng)該( )
A.減小外力所移動的距離 B.減小額外功占總功的百分比
C.減小總功 D.減小外力
5.利用如圖所示的裝置,用40牛的拉力使物體勻速上升,不計繩重和摩擦,整個裝置的機(jī)械效率為75%.求:
(1)物體和動滑輪的重各是多少?
(2)若繩能承受的最大拉力為50牛,此裝置的機(jī)械效率最大可提高到多少?