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《12.3 机械效率》学案 1课时
课型：新授课 序号：20
一、学习目标
1.能结合实例分析，说出什么是有用功、额外功、总功，认识三者之间的关系。
2.说出机械效率的定义、公式，会解释机械效率小于1的原因。
3.记住有用功、总功的计算公式，会根据公式进行机械效率的有关计算。(重点、难点)
4.会独立设计实验，测量滑轮组的机械效率；会根据测量的量设计实验记录表。能说出影响滑轮组机械效率的主要因素。(重点、难点、考点)
主要应用点：滑轮组的机械效率以计算题、实验题的形式考查
二、学习过程
【学习任务一】：有用功、额外功、总功
学习要求：正确区分有用功、额外功、总功
阅读课本上的图示,解决好以下几个问题:
1.把重100N的沙子运上三楼,如果忽略所使用器械的重及摩擦,试计算需要做功多少
2.按实际情况考虑,图中用三种方法把重100N的沙子运上三楼,人都要克服哪些物体的重力做功 并分别计算这些功的大小。
3.你认为哪种方法最好 哪种方法最不好,为什么 在做功的时候,我们总希望______功在总功中占的比例高些.
限时训练1：关于机械效率，下列说法正确的是( )
A．有用功越大，机械的机械效率就越高
B．额外功越大，机械的机械效率就越低
C．总功越大，机械的机械效率就越低
D．有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高
学习小结：________________________________________________
【学习任务二】：探究滑轮组的机械效率
学习要求：通过探究实验，知道影响滑轮组机械效率的因素和会计算机械效率
如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要___________和___________；除钩码重外，还要测出的数据有___________、____________、__________；弹簧测力计的拉力方向应__________，钩码应___________上升；将图中钩码减少一个，则滑轮组的机械效率将__________。
限时训练2：如图所示的滑轮组中，动滑轮重1 N，小强用6 N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10 N的物体，物体沿竖直方向上升0.4 m．此过程中，额外功和机械效率分别是( )
A．0.4 J　83.3% B．0.8 J　91.7%
C．0.8 J　83.3% D．0.4 J　91.7%
变式训练：如图所示，用一个长为1.2 m的斜面将重为45 N的物体沿斜面匀速拉到0.4 m的高台上，斜面的机械效率为60%，则把重物拉上高台所做的有用功是________J；物体与斜面间的摩擦力是________N.
学习小结：
三、学习总结（用你喜欢的形式总结本节课所学的知识，写在下面空白处。提倡用思维导图或框架图，时间3分钟）
四、学后检测
1.如图1所示，物重40N，滑轮重10N，用力F匀速向上提起重物时，拉力F的大小为_________，滑轮组的机械效率是___________。（绳重和摩擦不计）
2.如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0．5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）
3.如图所示，重300 N的物体在20 N的水平拉力F的作用下，以0.2 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中．
(1)．绳子自由端移动的距离为多少 ？
(2)．物体与地面间的滑动摩擦力为多大？
(3)．拉力F的功率为多少？
(4)．有用功为多少？
五、学后反思
(
8N
1m
2
)学期总结
易混知识对比：
1、重力与质量的区别和联系
　　　 物理量 项目　　　 重力 质量
区 别 符号 G m
概念 由于地球的吸引而使物体受到的力 物体所含物质的多少
单位 牛顿(N) 千克(kg)
方向 竖直向下 没有方向
性质 是地球施加给物体的力，重力的大小随所在位置的变化而改变 是物体本身的属性，大小不随形状、状态、位置的改变而改变
测量工具 弹簧测力计 天平
计算公式 G＝mg m＝ρV
联系 物体所受的重力与它的质量成正比，G＝mg或m＝G/g(g＝9.8 N/kg)
2、平衡力与相互作用力的区别和联系
平衡力 相互作用力
相 同 点 ① 大小相等 大小相等
② 方向相反 方向相反
③ 作用在同一条直线上 作用在同一条直线上
不同点 ① 作用在同一物体上 作用在不同物体上
② 一个力消失后另一个力可存在 同时存在，同时消失
3、压力与重力
力 性质 产生原因 方向 作用点
压力(F) 弹力 物体间接触且挤压 垂直于接触面 在被压物体受力面上
重力(G) 引力 由于地球吸引 竖直向下 物体的重心
4、固体和液体压强、压力的计算
固体 液体
一般情况 先求压力(水平面上F＝G)再求压强p＝ 先求压强p＝ρgh再求压力F＝pS
特殊情况 柱体对水平面的压强p＝ρgh 粗细均匀容器中的液体对容器底的压力等于液体的重力F＝G
5、液体对容器底的压力与液体重力的关系
F＝G F＞G F＜G
液体产生向下的力刚好全部作用在容器底部 除液体产生向下的力全部作用在容器底部外，容器壁还受到了压力 液体产生向下的力没有全部作用在容器底部
容器壁是竖直的，容器壁对液体水平方向的压力对容器底没有影响 容器壁是向下倾斜的，容器壁对液体产生向下的压力 容器壁是向上倾斜的，承担了部分液体的压力
F＝pS＝ρghS＝ρgV＝G F＝pS＝ρghS＞ρgV＝G F＝pS＝ρghS＜ρgV＝G
6、计算浮力的常用方法
压力差法 F浮＝F向上－F向下。 浮力等于物体受到的液体对它向上和向下的压力差
称重法 F浮＝G物－F示。 用弹簧测力计分别测出物体在空气中的示数G物和物体浸入液体后弹簧测力计的示数F示，两者之差即为物体所受的浮力F浮
公式法 F浮＝G排＝ρ液gV排. 这是根据阿基米德原理得出的，适用于所有浮力问题，不仅适用于液体，也适用于气体
平衡法 F浮＝G物． 只适用于漂浮或悬浮．
7、判断物体浮沉的方法
浮沉 F浮与G ρ物与ρ液
浮沉 情况 悬浮 F浮＝G ρ物＝ρ液
下沉 F浮＜G ρ物＞ρ液
上浮 F浮＞G ρ物＜ρ液
漂浮 F浮＝G ρ物＜ρ液
8、不做功的三种情况
有力无距离 举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃不做功
有距离无力 用脚踢开的足球在地面上由于惯性运动了一段距离，这一过程人对足球不做功
力和距离垂直 在水平面上运动的球，重力对球不做功
9、动能和势能
动能 势能
重力势能 弹性势能
区别 概念 物体由于运动而具有的能 物体由于高度、位置而具有的能 物体由于发生弹性形变而具有的能
大小 质量、速度 质量、高度 材料、形变程度
联系 动能和势能在一定条件下可以相互转化
10、三种杠杆
杠杆类型 力臂关系 力的关系 优缺点 生活举例
省力杠杆 l1>l2 F1费力杠杆 l1F2 费力但省距离 镊子、筷子
等臂杠杆 l1＝l2 F1＝F2 不省力不费距离 天平、定滑轮
11、滑轮
比较 定滑轮 动滑轮 滑轮组
实质 等臂杠杆 省力杠杆 ——
力臂关系 l1＝l2 l1＝2l2 ——
省力情况 F＝G F＝ F＝
拉力方向 改变 不改变 可能改变
绳端移动距离 s＝h s＝2h s＝nh
12、功、功率、机械效率
功 功率 机械效率
物理意义 做功即能量的转化 表示做功的快慢 反映机械性能的好坏
定义 力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 功与做功所用时间之比 有用功跟总功的比值
符号 W P η
公式 W＝Fs P＝ η＝
单位 J W或kW 无单位
决定因素 力和物体在力的方向上移动的距离 功和时间 有用功 和总功

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