第三節 機械效率 【教學目的】 1、知識與技術 了解什么是適用功、附加功、總功。 了解什么是機械效率。 2.過程與方法 通過參加斜面機械效率研究活動，學會制定簡單的科研計劃和實驗計劃。 、精神態度和價值觀，培養實驗合作精神，養成腳踏實地、尊重實驗結果的科學態度。 【教學重點】認識適用功、附加功、總功，了解機械效率。 測量滑輪組的機械效率。 【教學難點】測量簡單機械的機械效率。 【教學方式】演示法、研究交流【教學工具】一箱重錘、彈簧測功機、滑輪、細線、秤、多媒體課件等【上課安排】課時【教學流程】1、創設情境，介紹鞏固知識的新課程 1. 什么是工作？ 功等于力與物體沿力方向移動的距離的乘積。 2、功的計算公式是什么？ W=Fs3。 使用動滑輪有哪些優點和缺點？ 通過將生活中遇到的效率引入物理中的機械效率，從而節省精力，但浪費距離，從而引入新的教訓。 2、新的研究知識（1）適用功和額外功的實驗論證：使用動滑輪能省功嗎？ 11、如圖A所示，用彈簧測功機將鉤碼緩慢提升至一定高度，計算拉力所做的功。 2、如圖B所示，用彈簧測力計和動滑輪將同一鉤碼緩慢提升至同一高度，再次計算拉力所做的功。 A、B兩個拉力做的功相同嗎？ 為什么？ 圖 A 中拉力所做的功： WA = FA s A = 2N × h 圖 B 中拉力所做的功： WB = FB s B = 1.2 N × 2h 所以 WA > WB 實驗結果表明，確實，兩次實驗中鉤碼都升到了相同的高度，但第二次拉力做了更多的功。
由此可見，使用動滑輪雖然省力，但由于滑輪本身受到重力、摩擦力等因素的影響，我們不得不做更多的工作。 適用功：適用于人的功。 額外工作：人們不需要但又必須做的工作。 總工作量：適用工作量加上額外工作量。 W總計=W有+W想一想：用水桶從井里提水時，所做的功哪一部分是適用功，哪一部分是額外功？ 提起水所做的功是適用功； 提升鏟斗所做的工作是額外的工作。 想法2：如果一個水桶掉進井里機械效率教案，當把水桶從井里撈出來時，水桶里就會帶進一些水。 在這種情況下，哪一部分是有用的工作，哪一部分是額外的工作？ 2、機械效率 1、定義：適用功與總功 W 有 W 有 2、公式： η = W 有 W 量 W 總 討論：W 量 > 0，W 總 > W 有 故 η < 1 W 量= 0 , W 總計 = W 所以 η = 1（理想狀態） 注：機械效率通常以百分比表示。 例：一臺起重機勻速提升0.5t×3m的重量，其電機所做的功為3.4×104J。 2、起重機的機械效率是多少？ g取10N/kg。 求解起重機勻速提升重物所用的力： F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N 起重機提升重物適用的功W=Fh =5×103N×3m=1.5×104J 起重機機械效率：W有1..4444% W總計3.4104J 堅定地練習起重機吊起重達3600N 4m的貨物。 如果附加功為9600J，則起重機適用的功是多少？ 總工作量是多少？ 什么是機械效率？ 求解起重機適用的功和總功為： W has = Fs = Gh = 3600N × 4m = 1.44 × 104JW 總計 = W has + W 量 = 1.44 × 104J + 9600J = 2.4 × 104J 機械效率：W has 1 .. 660%W 總計2.4104J 小型數據起重機的機械效率一般為40-50℅。 滑輪組的機械效率一般為50-70℅。 泵的機械效率為60-80℅。 三、測量滑輪組的機械效率 【實驗目的】 1、學習安裝滑輪組。
2.學會測量滑輪組的機械效率。 3、分析了提高滑輪組機械效率的方法。 【實驗原理】W適用100%Gh100%W總Fs3 討論：為了得到滑輪組的機械效率，需要求出適用功和總功。 為此，需要測量哪些物理量？ 如何測量每個數量？ 鉤碼重量 G 拉力 F 鉤碼上升高度 h 拉力行進距離 s 【實驗設備】秤、鉤碼、彈簧測力計、兩個滑輪組、鐵架、長約2m的繩子。 播放測量滑輪組實驗視頻。 播放提高機械效率方法的視頻。 提高機械效率的方法 1.減少機器之間的摩擦。 例如：加強機器運動部件的潤滑。 2、改進機器結構，減輕機器重量。 例如：動滑輪太重，使得滑輪組的機械效率很低。 更換較輕的皮帶輪可提高其機械效率。 3、增加物體的重量。 知識拓展：對斜面機械效率的研究，推測斜面機械效率可能與斜面的傾斜程度有關。 實驗設備 長木板、小車、彈簧測力計、秤實驗裝置 實驗流程 1、測量小車的重量并記錄數據； 2、用彈簧測力計將小車沿斜坡勻速向上拉動； 分別記錄小車的拉力F、小車沿斜坡移動的距離S和小車升起的高度h。 3、改變斜面的傾斜度，重復步驟2。注意事項：勻速拉動物體； 拉力必須平行于斜面； 及時記錄數據。 記錄表4結論：對于相同光滑度的斜面，斜面越傾斜，越費力，機械效率越高。 分析：當物體的長度、高度、重量相同時，斜面越粗糙，摩擦力越大，拉力越大，總功越大，適用功不變機械效率教案，越低機械效率為。
結論：坡口越粗糙，機械效率越低。 三、課堂小結（板書） 1、適用工作：適用于人的工作。 額外工作：人們不需要但必須做的工作。 總工作量：適用工作量加上額外工作量。 2. 機械效率：適用功與總功 W 有 W 的比值，公式： η = W 總 W 有 W 3. 測量滑輪組的機械效率 4. 課堂練習 1. 下圖中，滑輪搬運工使用稱重：將425N的重物勻速提升4m，使用的拉力為250N，時間為20s。 那么該過程適用功為1700J，附加功為300J，滑輪機械效率為85%。 2、利用下圖滑輪組將300N的重物在10s內勻速提升3m。 已知動滑輪重30N，除去摩擦力，則(C)A。滑輪組可做的功為450JB。 繩索自由端移動的速度為0.9m/sC。 拉力為99W5D。 滑輪組的機械效率為80%。 3. 使用下圖所示的滑輪，在粗糙的水平面上勻速拉動物體。 下列表達式的正確選項是（C） A. 重力所做的功為適用功 B. 拉力 F1 所做的功為附加功 C. 拉力 F 對繩索自由端所做的功是總功D。滑輪的機械效率可以等于100%。 如圖所示，斜面長6m，高1.5m。 工人沿斜面用500N向上的力，將重1600N的箱子以1.5m/s的速度勻速推到小車上。 那么推力的功率為750W； 該斜坡的機械效率為80%。 6