初中物理第十二章 简单机械12.3 机械效率表格教案

这是一份初中物理第十二章 简单机械12.3 机械效率表格教案，共4页。教案主要包含了有用功，利用滑轮组做功等内容，欢迎下载使用。
教师姓名 单位名称 填写时间 学科物理年级/册八年级下册教材版本人教版课题名称12.3滑轮组的机械效率教学目标计算滑轮组的机械效率难点分析从知识角度分析为什么难 知识点多且杂，涉及的物理量较多，要区分有用功、额外功、总功的，机械效率的概念和测算，有一定难度。从学生角度分析为什么难学生抽象逻辑思维较弱，对s和h的关系理解不到位,各别学生找不准n，导致计算失误。难点教学方法复习强化G、h、F、s、n、W有、W额、W总相关知识。以近年中考题为例，依次讲解。教学环节教学过程导入一、有用功、额外功、总功、机械效率 1、 有用功（W有）：使用机械时对人们有用的功2、 额外功（W额）：人们不需要但又不得不做的功3、 总功（W总） ：有用功与额外功的总和，即 W总=W有+W额4、 机械效率（ŋ）：有用功与总功的比值叫机械效率。知识讲解（难点突破）二、利用滑轮组做功 1、梳理基础物理量:a.物体重力G物b.动滑轮重力G动c.绳子自由端受到的拉力Fd.物体上升的高度he.绳子自由端移动的距离sf.承担动滑轮的绳子段数n：在动滑轮和定滑轮之间画一条横线，动滑轮上有几段绳子，则n为几。2、梳理基础公式a.常规：s=n·h   克服重物做的功即有用功W有=G物·h克服动滑轮重力、绳重、摩擦所做的功即额外功W额自由端拉力做的功即总功W总=F·s  机械效率b.不考虑绳重和摩擦时有用功不变，额外功为W额外=G动·h且 此时滑轮组机械效率可推导得课堂练习（难点巩固）练习近几年中考相关题目，帮助学生熟悉公式及应用。1、（2014•乌鲁木齐）如图，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N，（1）用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中，人做的有用功为多少？（2）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。分析：1、已知物体的重力G和上升的高度h，带入公式即可。2、由图可知n=2，绳子自由端移动的距离为s,可知总功，再由题意可得，额外功为克服动滑轮重力做功和克服绳子重和摩擦做功，均可用公式表述。解：（1）人做的有用功：W有=Gh=250N×2m=500J（2）当以绳子能承受的最大拉力提升物体时，滑轮组机械效率最大， 拉力做的总功W总=Fs=2Fh，克服动滑轮重力做的额外功W动=G动h,且重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，W绳摩=10% W总=10%2Fh=0.2Fh W有= W总 - W动  - W绳摩=2Fh - G动h - 0.2Fh=1.8Fh- G动h 滑轮组的最大机械效率： 2.（2016.乌鲁木齐）如图所示，利用动滑轮提升一个重为 G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为 60%。要使此动滑轮的机械效率达到 90%，则需要提升重力为 G 的物块的个数为   （   ）A.3 个      B.4 个    C.5 个      D.6 个分析：不计绳重和摩擦，克服物体重力做功为有用功，克服物体和动滑轮重力做功为总功，根据题意可以先求出动滑轮重力，再反推机械效率为90%时的物重是多少。解:提升一个重为G的物块时，不计绳重和摩擦 动滑轮重力设提升n个物块时，滑轮组的机械效率为90% 解得n=6，此题选D3.（2017.乌鲁木齐）如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组． 悬挂的重物G=4.8N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均 为F1=1.8N；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F2=2.0N，且重物上升过程中动滑轮恰好转过1圈．已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m， 求  （1）动滑轮的重力；    （2）重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率。分析：1、明确承担动滑轮的绳子段数n，根据拉力和物重的数值关系，可计算G动      2、分析重物上升的高度h,拉力移动的距离s,和已知量动滑轮周长c之间的关系，再带入公式即可解答。解:（1）由题意可知：         G动=3F1-G物=3×1.8N-4.8N=0.6N （2）设物体相对于地面升高的高度为h，则动滑轮相对于地面也升高h,动滑轮转过一周，即自由端相对于动滑轮移动距离为：c=0.3m 则绳子自由端相对于地面升高的距离s=h+c,s=3h,解得h=0.15m,s=0.3m W有=Gh=4.8N╳0.15m=0.72J W总=Fs=2.0N╳0.45m=0.9J  小结计算滑轮组的机械效率就是一个熟能生巧的过程，要通过不断练习各种题型，找准已知的物理量，只有熟练掌握每个物理量之间的关系和计算公式，按照常规步骤一步步推导，难题就会迎刃而解。学生练习课后作业。