下面是范文网小编整理的八年级物理下册《机械效率》教案人教版3篇 初中物理八年级下册机械效率,供大家赏析。
八年级物理下册《机械效率》教案人教版1
机械效率 教学设计
思口中学 俞江展
【教学目标】
一、知识与技能:
(1)理解有用功、额外功和总功的含义;
(2)理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算;
(3)知道提高机械效率的意义和主要方法。
二、过程与方法:
通过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率;通过讨论,了解如何提高机械效率。
三、情感、态度与价值观:
关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。
四、重点、难点:
1.理解有用功,额外功及总功的含义。2.掌握机械效率的定义及表达式。
3.熟练掌握有用功,额外功、总功及机械效率的运算。4.知道如何提高滑轮组的机械效率。5.了解机械效率总小于1。【教学过程】
一、看一看:做功的不同方法。
把重100N的砂子运上三楼的四种办法。1.人力用桶装砂子提上三楼。2.通过定滑轮用桶装砂子运上三楼。
3.通过动滑轮用桶装砂子运上三楼。4.通过动滑轮用口袋装砂子运上三楼。
二、议一议:
1.将砂子运上三楼的四种方法中,无论采取哪种办法都必须做的功是对谁做的功?
答:对砂子重力做的功。有用功(W有用):无论采取哪种办法都必须做的功(即:为达到目的必须做的功)。
2.将砂子运上三楼的第1种办法中,哪些功是并非需要但又不得不做的功?
答:对人和桶的重力所做的功。额外功(W额外):并非需要但又不得不做的功。
例1:将砂子运上三楼的第3种办法中,哪些功是额外功? 答:对桶、动滑轮、绳子的重力及摩擦所做的功。3.有用功加额外功是总共做的功,叫做总功(W总)。
公式:W总=W有用+W额外
三、算一算
例2.在第1种将100N的砂子运上三楼的办法中,若人重400N,桶重20N,则有用功、额外功、总功分别是多少?
答案: W有用=G沙h=100N×6m=600J W额外=(G人+G桶)h=(400N+20N)×6m=2520J W总= W有用+ W额外=600J+2520J=3120J 例3.在第三种将100N的砂子运上三楼的办法中,若人拉绳子的拉力是70N,有用功、额外功、总功分别是多少?
答案:W有用=G沙h=100N×6m=600J W总=FS=70N×12m=840J W额外= W总-W有用=840J - 600J=240J 温馨提示:用动滑轮和滑轮组提升重物时:W有用=G物h、W总=F拉S
四、议一议:
第1、第3种将100N的砂子运上三楼的办法中,你认为哪一种的效率更高,你这样认为的理由是什么?
答案:第3种的效率更高。因为第3种机械做的额外功更少,有用功占总功的比值更高。
五、机械效率
W有用?% 1.机械效率(η):有用功跟总功的比值。2.公式:η=
W总3.总小于1。4.无单位。
六、想一想:
第2、第3种机械,哪一种的机械效率更大?为什么?越省力的机械,它的机械效率越大吗?
答案:第2种的机械效率更大。因为这两种机械的有用功相同,第3种机械还要对动滑轮的重力做额外功,总功更大,机械效率更小。越省力的机械,机械效率不一定越大。
七、议一议:如何提高滑轮组的机械效率
答案:①减轻动滑轮的重力;②减小摩擦;③在机械允许的范围内,每次尽可能吊起更重的物体。
八、本节课您学到了哪些知识?
1.概念:有用功(W有用)、额外功(W(η)。
额外)、总功(W总)、机械效率
W有用?% 2.公式:W总=W有用+W额外、W有用=G物h、W总=F拉S、η=
W总3.如何提高滑轮组的机械效率。
①减轻动滑轮的重力;②减小摩擦;③在机械允许的范围内,每次尽可能吊起更重的物体。
九、练一练:
例4.关于机械效率,下面说法正确的是
A.功率越大的机械,机械效率越大 B.做功越多的机械,机械效率越大
C.物体做的有用功越多,机械效率越大 D.越省力的机械,机械效率一定越大 E.改进机械结构,将机械设计得精巧、合理,机械效率可以大于1 F.机械效率越大,表示有用功在总功中所占的比例越大
答案:D 例5.某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重物,使用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m。求:
(1)这个人做的总功(2)有用功
(3)额外功(4)这个滑轮组的机械效率
解:(1)W总?FS?800N?4m?3200JS4(2)W有?Gh?G??2000N?m?2000Jn4(3)W额?W总?W有?3200J?2000J?1200J(4)??W有2000J??%W总3200J板书设计:
一、有用功、额外功和总功
1.有用功(W有用):无论采取哪种办法都必须做的功(即:为达到目的必须做的功)。
2.额外功(W额外):并非需要但又不得不做的功。3.有用功加额外功是总共做的功,叫做总功(W总)。公式:W总=W有用+W额外
温馨提示:用动滑轮和滑轮组提升重物时:W有用=G物h、W总=F拉S
二、机械效率
W有用?% 1.机械效率(η):有用功跟总功的比值。2.公式:η=
W总3.无单位。4.总小于1。
三、如何提高提高滑轮组的机械效率
①减轻动滑轮的重力;②减小摩擦;③在机械允许的范围内,每次尽可能吊
起更重的物体。
八年级物理下册《机械效率》教案人教版2
本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。前面已经学习了简单机械和功的基本概念以及功的原理,而引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功与机械效率的问题。初学“机械效率”,往往对这些概念陌生难懂,思维不通、前后矛盾,甚至分析实际问题中把有用功、额外功、总功弄混淆。想要学生理解机械效率的物理含义以及计算机械效率,就必须使学生分清楚那部分功是有用功,那部分功是额外功,或者那个力做的功是有用功,那个力做的功是额外功,那个力做的功是总功。所以本教学设计以及实际教学中在有用功、额外功、总功的概念理解上花的时间比较多。
机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切,应从学生熟悉的实例出发引导学生进一步的思考,发现问题,然后通过实例分析揭示问题的本质,所以本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系,让学生通过学习明确机械的使用就是为了代替人力做功,鼓励学生认真了解和认识身边的机械,而且在教学过程中介绍了各种各样的机器,调动了学生自主学习的积极性和主动性,激发了学生学习的积极性,教学设计注意体现物理学的价值,提高学生理论联系实际、解决实际问题能力,在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观形成。
八年级物理下册《机械效率》教案人教版3
物理“机械效率”精炼
滑轮组机械效率的计算
1、(08潍坊)小明同学利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组用其匀速提升重物下列说法正确的是
A.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/3 B.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/7 C. 用该滑轮组提起不同的钩码,机械效率相同 D.用该滑轮组提起不同的钩码,机械效率不同
总结:滑轮组的机械效率与什么有关?关系怎样?
用如图2所示的滑轮组提升重900N的物体,使物体匀速上升3m,所用拉力为400N,摩擦不计.求(1)动滑轮有多重?(2)滑轮组机械效率是多大?(3)若用它匀速提升重1800N的物体,绳端的拉力是多大?这种情况下滑轮组的机械效率是多大? 解析(1)由图看出,物体和动滑轮总重由三股绳子承担,在”摩擦力不计”的条件下:
3、(08济宁)用相同的滑轮和绳子分别组成如图11所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,甲所用的拉力
乙所用的拉力;甲滑轮组的效率
乙滑轮组的效率(填“大于”、“等于”或“小于”)。
强化训练
1.某人用如图所示的滑轮组匀速提起260N的物体,所用的力为100N,物体提高1m。则下列说法中正确的是
A.拉力做的有用功是100J
B.拉力做的总功是260J
C.滑轮组的机械效率是65%
D.物体上升过程中动能转化为势能
2.下列说法正确的是
A.机械做功越快,机械效率就越高
B.做功时间越长,机械功率越大
C.功率大的机械比功率小的做功快
D.所有机械的机械效率都小于1
3.如图所示,重力为500N的物体与地面间的滑动摩擦力是150N,为使物体匀速移动,必须在绳端至少加60N的拉力。则滑轮组的机械效率η=________。若物体上面再放一重为200N的物体A,那么这时滑轮组的机械效率应________(填“增加”“减小”“不变”)
4.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比
A.有用功减少,总功减少
B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功不变
D.有用功不变,总功减少
5.在不计绳重和摩擦的情况下,利用图示的甲、乙两装置,分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用表示拉力所做的功。
A.
B.
C.
D.,,、表示甲、乙两装置的机械效率,、6.程跃要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物。己知每个滑轮重20N,程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中________滑轮组来提起重物(选填“a”、b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N,求出所选滑轮组的机械效率。
7.如图所示,小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%,小民对地面的压力为F1;当提升物体B时,小民对地面的压力为F2。已知小民的质量为65kg,物体A的质量为90kg,物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中,小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,不计绳重和摩擦。则F2:F1=________。
8.用滑轮组以不同速度匀运提升重物A,作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F,如图所示,不计绳重和摩擦。当拉力F的功率为P1时,重物A以速度v1匀速上升h所用的时间为t1;当拉力F的功率为P2时.重物A以速度v2匀速上升h所用的时间为t2;当拉力F的功率为上升h所用的时间为
时,重物A以速度v3匀速
A.
B.
C.
D.
9.在生产中,人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次科技活动中,某校物理小组的同学们分别用一轻质杠杆(不计杆重)、一只滑轮和一些细绳构成了如图所示的组合机械,其中O为支点,OA=3OB,他们发现使用组合机械可以更省力,如果提升G=90N的物体。在不计滑轮重、杆重和绳重及部件间的摩擦时,拉力F= ________N。为了测量这个组合机械的机械效率需要测量的物理量有(用文字和字母表示)________;这个组合机械的机械效率为(用你选用的字母表示)η=________。
10.大军用某机械把500N的重物匀速提高,做的额外功是160J,则他做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?
11.一质量为6kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m,但石块没有露出水面,已知绳的自由端拉力为25N。求:石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少?J(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?(、)
12.如图所示,某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起,已知圆柱体的密度为×103kg/m3,水的密度为×103kg/m3,滑轮组的机械效率是70%.(g取10N/kg,滑轮和绳子的重力忽略不计)
求:
(1)圆柱体在水中所受的浮力.
(2)若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起,到刚露出水面时,绳子自由端拉力F所做的功.
(3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N,则物体被提到露出水面多高时,绳子恰好被拉断?
功率部分
1)(08江苏常州)中考体育跳绳项目测试中,小明同学在lmin内跳了120次,则他跳绳时的功率大约是
W
W
W 5)08安徽蚌埠二中)如图3所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过一固定定滑轮,另一
端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动,但始终使木棒保持水平,则悬线上的拉力T(棒和悬线足够长)
A.逐渐变小
B.逐渐变大
C.先逐渐变大,后又逐渐变小
D.先逐渐变小,后又逐渐变大 9)(08宜昌)下列关于功率的说法中,正确的是
A.物体做功越多,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 为40s,人所用的拉力是400N,则 A.此滑轮组的机械效率为75% B.物体上升的过程中机械能总量不变 C.拉力所做的总功为2800J D.此人的功率为40W
B.物体做功时间越短,功率越大
D.物体做功时间越长,功率越大
32)(08山东烟台)如图7所示,建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m所用的时间
33)(08南充)下列说法正确的是()A效率高的机械,功率一定大 B.做功时问长的机械,功率一定大 C.所有机械的机械效率都小于l D.功 率大的机械.做功-一定多
38)(08宁夏)如图2所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是()
A.动滑轮的质量越大,机械效率越高 B.拉起的物体质量越大,机械效率越高
C.拉起物体的速度越大,机械效率越高
D.物体被拉起的越高,机械效率越高
41)(湖北荆州)粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s,则此过程中()
A.重力做了3000J的功
B.推力的功率为30W C.推力做了1000J的功
D.摩擦力为100N 45)(08天津)在四川抗震救灾现场.一块水泥板质量为 t,起重机在5 s内把它匀速提高2m,此过程中
A.起重机对水泥板所做的功为l×103J
B.起重机对水泥板所做的功为I×104J
C.起重机提升水泥板的功率为2×102 w
D.起求机的柴油机傲功的功率为2×10w
53)(08山东临沂)两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则()A.甲运动员做功较多,功率较小 B.甲运动员做功较多,功率较大 C.甲运动员做功较多,他们的功率相等 D.甲、乙运动员做功相等,功率相等
54)(08四川达州)在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用η甲,η乙表示甲、乙两装置的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功。A、η甲=η乙,W甲=W乙 B、η甲>η乙,W甲>W乙
C、η甲<η乙,W甲<W乙 D、η甲>η乙,W甲<W
321)(08甘肃天水)如图6所示的滑轮组,绳与滑轮间的摩擦不计。将质量为3kg的物体A放在粗糙的水平面上,以1m/s的速度匀速拉动时受到的摩擦力f=G/10,则物体的重力为 N;在2s内物体移动的距离为 m;拉力F为 N;在2s内物体移动的距离为 m;拉力F为______N;拉力F的功率为 W。(g=10N/kg)
32)(08河北)小明利用如图21所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提
升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为/s。(己知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;
(2)拉力的功率;
(3)所做的额外功:
(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提
升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?
参考答案:
1、C2、CD3、%,增大
4、D5、A6、C,%
7、5:
18、B 功率答案;9、15,物体重力G,物体上升的距离h,F的大小,A点下降的距离L
Gh/FL 10、250J,410J,61%
11、石块受到的浮力为20N,拉力做功为50J,动滑轮的机械效率为80% 12、400N,8000J,
7、小民拉A物体时,设绳的拉力为T1, 小民的质量为m=65kg,A物体的质量为mA=90kg,B物体的质量为mB=50kg,动滑轮的重力为G0,重物上升的高度为h,绳子自由端移动的距离为S,S=2h,由滑轮组机械效率的公式有:
η=W有/W总=(mAgh)/(T1S)=(mAgh)/(2T1h)=(mAg)/(2T1),T1=(mAg)/(2η)=600N,又因为小民平衡有 F1=mg-T1=50N,又由滑轮组的特点有 T1=(mAg+G0)/2,G0=2T1-mAg=300N,小民拉B物体时拉力为T2,由滑轮组的特点有 T2=(mBg+G0)/2=400N
又因为小敏平衡有 F2=mg-T2=250N,F2:F1=250N:50N=5:1。
10、解;有用功
总功
机械效率
11、解:由
又
(2)
(3)。
答:石块受到的浮力为20N,拉力做功为50J,动滑轮的机械效率为80%。
12、(1)圆柱体浸没在水中时:
所以(2)
物
体
重
力。
圆柱体在水里被匀速提起时,动滑轮拉物体的力为T,圆柱体的受力情况如图,由力的平衡条件得:
所以,。为
:
因为,所以拉力F所做的功:,此时绳子的拉力。
(3)设绳刚被拉断时,物体受到的拉力为
由,得:,由力的平衡条件得:。
绳断时,物体浸入水中深度为h”,受到的浮力为
所以物体露出水面的高度为:。
t?32)解:(1)小明所用的时间
snh3?5?3m???/s
p?
(2)拉力的功率
(3)所做的额外功
W总t?Fv?360N?/s?108W
W额外?W总?W有用?Fs?Gh?Fnh?Gh?360N?3?15m?900N?15m?2700J
(4)变小
提升相同的重物到相同的高度,所做的有用功相同;由于新滑轮组增加了 一个动滑轮,所做的额外功增加,使得总功增大,所以新滑轮组的机械效率变小。
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