學(xué)習(xí)目標(biāo)能結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步了解什么是有用功、額外功和總功。理解什么是機(jī)械效率，能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量斜面、滑輪組、杠桿等簡單機(jī)械的機(jī)械效率，并利用實(shí)驗(yàn)探究的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)械效率，知道機(jī)械效率總小于1。課前自學(xué)準(zhǔn)備課標(biāo)要求1.測滑輪組機(jī)械效率時(shí)，克服被提升的物重所做的功為______功，作用在繩子末端拉力做的功為____功，計(jì)算滑輪組機(jī)械效率的公式η==或η=。2.影響滑輪機(jī)械效率的因素主要有__________、____________、繩重和摩擦等。對同一滑輪組，提升的物重增大了，其機(jī)械效率會(huì)_______。3.影響斜面機(jī)械效率的因素有_______________、________________兩個(gè)因素。有用總動(dòng)滑輪的重提升的物重增大斜面的傾斜程度斜面的粗糙程度課前自學(xué)準(zhǔn)備預(yù)習(xí)檢測上坡時(shí)走S形路線，利用斜面搬重物到車上，這樣都可以省力。課堂教學(xué)展示情景導(dǎo)入探究簡單機(jī)械的機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)測量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材彈簧測力計(jì)、刻度尺、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、鉤碼。豎直向上，緩慢拉動(dòng)測力計(jì)。注意事項(xiàng)課堂教學(xué)展示進(jìn)行新課一、保持動(dòng)滑輪重一定，改變鉤碼重力。次數(shù)G/Nh/mW有/JF/Ns/mW總/Jη123FF結(jié)論：動(dòng)滑輪重一定，物重越大，機(jī)械效率越高。二、保持鉤碼重力一定，改變動(dòng)滑輪重。FF次數(shù)G/Nh/mW有/JF/Ns/mW總/Jη123結(jié)論：物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。如何提高機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)二現(xiàn)代社會(huì)是講求效率的社會(huì)，時(shí)時(shí)、事事、處處都追求高效率，以盡可能少的消耗能源，取得盡可能多的效益。提高機(jī)械效率可以充分地發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，對節(jié)能減排、提高經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義。那么，怎樣提高機(jī)械效率呢？怎樣提高機(jī)械效率提高機(jī)械效率的方法減輕機(jī)械自重;減小機(jī)械間的摩擦(加潤滑油);允許情況下增加物重。1．圖為測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上______拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，由圖可知拉力大小為______N，若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測力計(jì)向上移動(dòng)______cm,該滑輪組的機(jī)械效率為________。（2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組有機(jī)械效率將_______。（選填：“增大”、“減小”或“不變”）勻速2.42483.3%增大課堂教學(xué)展示隨堂演練2．在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

（1）此實(shí)驗(yàn)所用滑輪的個(gè)數(shù)至少是____個(gè)，其中動(dòng)滑輪有_____個(gè)。（2）第一次實(shí)驗(yàn)測得滑輪組的機(jī)械效率為________，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率______第一次的機(jī)械效率（選填“大于”、“小于”或“等于”）3262.5%大于次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測力計(jì)示數(shù)/N彈簧測力計(jì)移動(dòng)距離/cm12100.8402551.5203.馬峰同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)來探究斜面的機(jī)械效率和什么因素有關(guān)。他猜想斜面的機(jī)械效率可能與斜面的粗糙程度及斜面的傾斜度有關(guān)。他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中保持木塊的拉力與斜面平行，并且勻速拉動(dòng)木塊。

（1）下面是馬峰在實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)，請你將表中未完成的空格填寫完整。次數(shù)坡度粗糙度G/N高度h/m拉力F/N斜面長S/m有用功W有/J總功W總/Jη（%）①30°粗糙0.50.200.350.40.10.1471%②30°稍光滑0.50.200.300.40.1

0.12

83.3%

③60°粗糙0.50.280.450.40.140.1878%

（2）根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，請你幫馬峰同學(xué)總結(jié)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

結(jié)論1：通過對比實(shí)驗(yàn)1和2，在斜面坡度和物重一定時(shí)，斜面越粗糙，機(jī)械效率越低。結(jié)論2：通過對比實(shí)驗(yàn)1和3，_____________________________________________________。（3）你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)中較難控制的操作是________________________。

粗糙程度和物重一定時(shí)，斜面的坡度越大機(jī)械效率越高

保持勻速拉動(dòng)木塊

4.測滑輪組機(jī)械效率時(shí)，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上______拉動(dòng)彈簧測力計(jì)。

（2）表中第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，改正后計(jì)算其機(jī)械效率為________

。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N繩自由端上升距離s/m機(jī)械效率120.11.10.2240.12.00.366.7%勻速60.6%

（3）比較兩次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率可得出結(jié)論：_________________________________________。這里用到的研究方法是____（填字母）A.類比法B.控制變量法C.等效替代法

（4）改變圖中滑輪組的繞線方法，提起同一重物時(shí)，不計(jì)摩擦及繩重，滑輪組的機(jī)械效率________（填“變大”“變小”或“不變”）。同一組滑輪，提起的物體越重，機(jī)械效率越大B不變結(jié)論：動(dòng)滑輪重一定，物重越大，機(jī)械效率越高。結(jié)論：物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。提高機(jī)械效率的方法減輕機(jī)械自重;減小機(jī)械間的摩擦(加潤滑油);允許情況下增加物重。課堂教學(xué)展示課堂小結(jié)1.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置測滑輪組機(jī)械效率，記錄數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼重/N鉤碼上升的高度/N拉力/N繩端移動(dòng)的距離/m機(jī)械效率/%①40.11.80.374.1②60.12.40.3—

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿豎直方向______拉動(dòng)彈簧測力計(jì)；

（2）第2次實(shí)驗(yàn)中，拉力做的總功是____J，滑輪組做的有用功是____J，滑輪組的機(jī)械效率η=________（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

（3）由記錄數(shù)據(jù)分析，兩次機(jī)械效率不同的主要原因是________________。勻速0.720.683.3%鉤碼重不同

解析：在探究滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，用彈簧測力計(jì)提升重物時(shí)應(yīng)沿豎直方向勻速地拉動(dòng)物體上升，拉力做的功為總功，對重物做的功為有用功，滑輪組的機(jī)械效率η==，所以第二次的總功W總=2.4N×0.3m=0.72J，第二次做的有用功為W有=G物h=6×0.1m=0.6J，機(jī)械效率η==≈83.3%，通過兩次實(shí)驗(yàn)比較可得出，滑輪組所提升的鉤碼重不同，機(jī)械效率不同，鉤碼越重，機(jī)械效率越高。1.從課后習(xí)題中選取；2.完成練習(xí)冊本課時(shí)的習(xí)題。課后反饋總結(jié)布置作業(yè)（見教材P88）1.有沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？舉例說明，通過什么途徑可以提高機(jī)械效率。

解：沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械。因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械做功時(shí)，必然要克服機(jī)械受到的重力、摩擦等做額外功，即有用功一定小于總功，機(jī)械效率一定小于100%。提高機(jī)械效率的主要辦法是改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，如使用滑輪組提升重物時(shí)，盡量使用輕質(zhì)的動(dòng)滑輪和繩子，盡量減小滑輪和軸間的摩擦，這樣可以減小額外功；或者增大重物質(zhì)量，增大有用功，提高機(jī)械效率。課后反饋總結(jié)習(xí)題解答2.一臺(tái)起重機(jī)將3600N貨物提高4m，起重機(jī)做的有用功是多少？如果額外功是9600J，總功是多少？機(jī)械效率是多少？起重機(jī)所做的額外功是由哪些因素引起的？

解：起重機(jī)做的有用功是：W有=Gh=3600N×4m=14400J.總功是：W總=W有+W額=14400J+9600J=24000J.機(jī)械效率：η===60%.起重機(jī)