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1、12.3 機械效率(第2課時)
【知識鏈接】自行車中的簡單機械(一)
自行車是一種機械,它由許多簡單的機械構成,如:車把,控制部分中的車閘把,后閘部件中的前曲拐,后曲拐及支架,貨架上的彈簧夾,車鈴的按鈕等部件都屬于簡單機械。
1.自行車中的杠桿 (1)車后坐的載物夾是杠桿。 車把:省力杠桿 (2)手動機械車鈴工作時是一個杠桿。 制動:省力杠桿 (3)車把上的閘把是省力杠桿,人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。 車鈴:省力杠桿 車支架:費力杠桿。
【學法指導】
1.判斷、計算機械效率一定要根據已知,建立正確的關系式。
2.實驗的設計要有控制變量法,
2、實驗操作時要勻速拉,測量 h 、s或 h、L時要對應
【溫故知新】.
在向車上裝貨物時,常常用木板搭個斜面,把貨物推上去,這樣可以省很多力。如圖12-3-1所示,工人師傅用600N的力沿著長4m的斜面,將重1200N的貨物推到高為1.5m的車上。求:
圖12-3-1
(1)工人師傅做的有用功是多少?
(2)工人師傅做的總功是多少?
(3)該斜面的機械效率是多少
【探究新知】
一、自主預習
1.工人師傅將貨物沿斜面推上汽車,其目的是為了 貨物,同時又能省 .苦斜面長度為S,高度為h,平行于斜面的推力為F,被提升的貨物重力為G,將貨物推上
3、斜面所做的有用功W有= 總功W總= .
2.在滑輪組提升物體的過程中,所做的有用功計算公式是W有= ,總功的計算公式是W總= ,由此得出機械效率的公式是η= ___________ = ___________,所以要測出斜面的機械效率,需要測出的物理量是 、 、 、 。需要的器材是 。
圖12-3-2
二、合作探究
1.探究滑輪組的機械效率
(1)猜想
4、:影響滑輪組的機械效率的因素有哪些:
(2)設計實驗(如圖12-3-2)
A.探究:動滑輪個數一定時,機械效率與物體重力的關系;(彈簧測力計勻速豎直向上拉)
實驗次數
鉤碼所受重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
測力計移動距離s/m
總 功W總/J
η
1
2
3
實驗結論:比較三次實驗數據可以得出滑輪組的機械效率跟 有關,具體關系是: 。
5、B.探究:物體重力一定時,機械效率與動滑輪個數的關系。
根據以上探究,你能繼續(xù)探究滑輪組的機械效率與動滑輪個數的關系嗎?設計出記錄數據的表格并進行實驗:
實驗結論:比較這次實驗數據可以得出滑輪組的機械效率跟 有關,具體關系是:
。
C.你認為滑輪組的機械效率還可能與哪些因素有關?
(3)使用滑輪組提高物體時,滑輪組組裝固定,則s/h值一定等于n(拉、吊動滑輪繩子股數),且v拉/v物 的值也等于n,故η=G/nF。
2.(選做)探究斜面的機械效率,如圖12-3-3:
圖12-3-3
(1)要測定斜面的機械效率,實驗中我們需要測
6、量的物理量有 、 、 、 則斜面的機械效率η= (用測量的量表示)
(2)猜想:影響斜面的機械效率的因素可能有:斜面的光滑程度、傾斜程度、提升物體的重力。
(3)探究實驗
A.在探究斜面機械效率與斜面傾斜程度的關系時,應控制斜面的_______和_______一定,改變斜面的傾斜程度。
B.在探究斜面機械效率與斜面粗糙程度的關系時,應控制斜面的_______和_______一定,改變斜面的粗糙程度。分別在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。
C.在探究斜面機械效率與物體重力的關系時,應控制斜面的_______和_______一定
7、,改變物體的重力,分別用較輕、較重、最重的物體做三次。
(溫馨提示:a實驗不要用小車實驗;b選用的木塊要重一些; c木板的摩擦要大一些; d拉動中要盡量勻速; e彈簧測力計的讀數要仔細準確。這樣實驗的成功率就較高。)
下面我們探究斜面的機械效率與傾斜程度的關系(有興趣的小組可以探究另外一個猜想):
進行實驗并填寫表格:
實驗次數
斜面的 傾斜程度
物體重 G/N
物體上升高度h/m
沿斜面拉力 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
較緩
2
較陡
3
最陡
(4)通過對上述實驗數據的分析,你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關系是:斜面越陡,越______ ;
(5)通過對上述實驗數據的分析,你對斜面機械效率的問題可獲得的初步結論是:______
3.機械效率的高低是反映機械性能的重要指標之一,起重機的機械效率一般為40-50% ,抽水機的機械效率一般為60-80%——不同的機械,機械效率一般不同。如何提高機械的機械效率呢,說出你的方法。
【達標檢測】見活頁
【學案整理】