初中八年级物理下册第十二章简单机械12-3机械效率第2课时探究滑轮组的机械效率教案新版 人教版3页

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12．3.2　探究滑轮组的机械效率
【学习目标】
1．会测定滑轮组的机械效率。
2．同一滑轮组的机械效率的特点。
3．斜面的机械效率探究。
重点难点：
1．机械效率的有关计算，实验现象的归纳。
2．测机械效率，知道提高机械效率的方法。
学习内容：滑轮组及其他机械的效率
学习指导：阅读课本 P87实验探究，注意记忆常见机械效率范围。
【自学检测】
使用机械过程中，机械对物体所做的功是有用功，克服机械自重及机械摩擦所做的功是
额外功，人使用机械时对机械做的功是总功。
【合作探究】教师巡视督促指导
1．实验探究：同一滑轮组的机械效率。
提出问题：使用同一滑轮组提升不同物体，滑轮组的机械效率相同吗？
猜想与假设：使用同一滑轮组提升不同物体时，滑轮组的机械效率不同。
实 验 器 材 ：
________________________________________________________________________
需 要 测 量 工 具 ：
________________________________________________________________________
所 测 物 理 量 ：
________________________________________________________________________
实验步骤：
①用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升 2个钩码，记录钩码的重力、弹簧测力
计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离。
②用滑轮组提升 4个钩码，记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳
自由端移动的距离。
③用滑轮组提升 6个钩码，记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳
自由端移动的距离。
④将实验数据记录在下表中，分别计算出有用功、总功和机械效率，填写表格：
钩码重
力 G/N 提升高
度 h/m 有用功
W 有用/J 绳端拉
力 F/N 绳端移
动距离
s/m 总功
W 总/J 机械效
率η

2
1
2
3
⑤通过分析表格数据在与同学们交流讨论，你能得到什么结论？
结论：使用同一滑轮组提升不同物体时，滑轮组的机械效率不同。提升重物越重机械效
率越高。
2．下图是小明研究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。
实验时他用弹簧测力计拉同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。部分实
验数据如下：
实验
次数 斜面的
倾斜程度 物块重
量 G/N 斜面高
度 h/m 沿斜面
拉力 F/N 斜面
长 s/m 机械
效率
1 较缓 10 0.1 5.0 1
2 较陡 10 0.3 6.7 1 44.5%
3 最陡 10 0.5 8.4 1 60%
(1)小明探究的是斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度的关系。在第 1次实验中，斜面的机
械效率为 20%。
(2)分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。
若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的
粗糙程度。
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
1．用同一滑轮组提升不同重物，机械效率不同，被提升的物体越重，机械效率越高。
2．斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面越粗糙，机械效率越低。
【即时练习】
1．课后 P88第 3和 4题
2．某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表。
若不计摩擦，比较 1和 2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与动滑轮的个数(或动
滑轮的总重)有关；比较 1和 3两次的实验数据，可以看出同一滑轮组的机械效率与提升的物
重有关。

3
　　　　　次数
物理量　　　　 1 2 3
钩码重 G/N 4 4 6
钩码上升高度 h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力 F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离 s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
(1)提高滑轮组的机械效率方法有哪些？
(2)请你设计实验 4证明：物体被提升的高度是否影响滑轮组的机械效率？
3.
如图用 40N的拉力使重为 90N的物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率
是多少？若重力变为 150N，机械效率又是多大？
解：设物体提升高度为 h，则绳子自由端移动距离 S＝3h，则η1＝(90N×h)/(40N×3h)＝
75%，G 动＝40N×3h－90N＝30N，当重力变为 150N时，绳子自由端拉力 F＝(30N＋150N)/3＝
60N，η2＝(150N×h)/(60N×3h)＝83.3%
【当堂练习】见训练案基础部分