學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知道有用功、額外功、總功
2.理解機械效率,會計算機械效率
3.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
4.探究:滑輪組的機械效率,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
自學(xué)指導(dǎo)
自主學(xué)習(xí)機械效率一節(jié)完成下例題目。
1.根據(jù)課本演示實驗圖12.3-1可以看出,用測力計提起兩個鉤碼所用拉力為 N。用動滑輪提起所用拉力為 N。若兩次都將物體提起1m,兩次人所做功分別為 J和 J??梢姡褂脛踊? (能、不能)省功。
2.工人師傅用動滑輪將重物提起,其目的是為了 貨物,同時又能省 。若繩端移動距離為 S,拉力為F,被提升的貨物重力為G,將貨物提起高度為h所做的
有用功為: W有=
總功為: W總=
3.總功、有用功、額外功的關(guān)系為:W總= + 。
【合作探究】
探究滑輪組的機械效率
1.要測定滑輪組的機械效率,實驗中我們需要測量的物理量有 、 、 、
則滑輪組的機械效率= (用測量的量表示)
2.請同學(xué)做實驗:實驗前猜想“滑輪組的機械效率與所提物重有沒有關(guān)系?”如果有關(guān)系會是怎樣的關(guān)系?
3.實驗時要注意些什么?
4. 實驗:探究滑輪組的機械效率
針對這個問題,做用滑輪組勻速拉動鉤碼的探究實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)如下:
實驗次數(shù)
鉤碼所受重力
G/N
物體上升高度
h/m
沿滑輪組拉力
F/N
物體移動距離
S/m
有用功
W有/J
總功
W總/J
機械效率
η
1
2
3
⑴.根據(jù)表中數(shù)據(jù),可求出第一次實驗的有用功為___焦,總功為_____焦,機械效率是_____;
⑵.通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析,你認(rèn)為滑輪組的機械效率與所提物重的關(guān)系是:用同一滑輪組提升重物時,所提物體越重,機械效率越_______;
⑶通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析,你認(rèn)為滑輪組的機械效率與物體升上高度有關(guān)系嗎?_ 。
5.討論:(1)滑輪組機械效率除了與所提物重有關(guān)外,與動滑輪重力有關(guān)嗎?與輪和軸之間的摩擦有關(guān)嗎?為什么?
(2)如何提高滑輪組的機械效率?
(3)有沒有效率為100%的機械?為什么?
【題組訓(xùn)練一】
1.用水桶從井中打水時,對 所做的功是有用功,對 所做的功是額外功;如果桶掉到井里,從井里撈桶時,撈上的桶里帶了一些水,則對 所做的功是有用功,對 所做的功是額外功。
2.在探究滑輪組的機械效率的實驗中,若不計摩擦,那么克服 所做的功就是額外功,因為用滑輪組勻速提升物體時,額外功是克服動滑輪重力所做的功,根據(jù) W額外 = G·h ,可求出動滑輪重力是 .
3.用一動滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上,所用拉力是120N,求有用功、總功和機械效率各是多少?
【題組訓(xùn)練二】
1. 把100N的沙子用塑料袋裝著,用電梯運到6m高的樓上,電梯的電動機共做了3000J的功,電梯運沙子的機械效率是多少?
2.起重機把2500N的鋼材勻速提到6m高的三樓,共做了25000J的功,此起重機的的機械效率是多少?
3.小明用100N的力沿豎直方向?qū)⒏軛U的一端拉下2m,杠桿的另一端將320N的重物提高了0.5m,他做的有用功是 ,總功是 ,杠桿的機械效率是
【題組訓(xùn)練三】
1.某人用如圖所示的滑輪組(不計摩擦)提升800N的重物,所用拉力F為200N,
求(1)滑輪組的機械效率(2)動滑輪重?
2、如圖所示,物體A重200N,在水平拉力作用下以0.2m/s的速度勻速前進(jìn)1分鐘.若物體A在前進(jìn)過程中受到的摩擦阻力為50N,滑輪組的機械效率為80%,求拉力F的大?。ㄟx做)
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