二、机械效率教案公开课一等奖

机械效率

教学目标

1.

通过对简单习题的练习，巩固所学知识；

2.

由浅入深激发学生兴趣；

3.

加深对有用功，总功及机械效率的认识。

教学重难点

1.

对滑轮组省力费距离的理解；

2.

对有用功，总功,功率及机械效率的计算；

新课教学

<引入> 我们学习了有关机械的知识，我们的生活离不开机械，机械可以省力，具体省力情况让我们通过题目来具体了解。

<练习一> 如图所示，某人用一个动滑轮将物体上升了3m，已知物体重200N，拉力大小为120N，不计绳重和摩擦，问：

（1）

绳子自由端上升多少米？

（2）

有用功和总功为多少？

（3）

机械效率为多少？

<学生展示>

解：（1）S=2h=2×3m=6m;

（2）W有=Gh=200N×3m=600J

W总=FS=120N×6m=720J （3）η=

有

总

=

=83.3%

答：绳子自由端上升6m,……。

<提问> 通过这些已知信息还可以求哪些东西？

<学生展示> 额外功。大小为120J。

<老师补充> 额外功是提升物体时克服动滑轮重力做的功，所以还可以用来求动滑轮重力。

W额=G动h可得G动=<质疑> 是否还有其他方法计算动滑轮重力。

<学生展示> 利用省力情况分析：F=G总得

F=（G物+G动）

额

= =40J

所以：G动=2F- G物=2×120J-200J=40J <过渡>

刚刚我们分析的是单个滑轮，接下来我们做一个滑轮组的，看看有何区别。

<练习二> 如图，工人用一个滑轮组提升重物，已知重物5S内上升了10米，其重力为100N，拉力大小为60N，

求：

（1）

有用功；

（2）

拉力的功率

；

（3）

机械效率。

<学生展示> 解：（1）W有=Gh=100N×10m=1000J；

（2）W总=FS=60N×10m×2=1200J

P==

有

总=240J; （3）η= <提问>

=

=83.3% 功率还有何求取方法？

<学生展示> 利用公式P=FV。

<过渡> <练习三> 某同学用如图所示滑轮组提升物体，物体重600N，拉力大小为400N，绳子自由端上升18m，求

滑轮组动滑轮上的绳子段数越多越省力，我们还是提升物体，换个滑轮组，看看有什么不同。

（1）

物体上升的高度；

（2）

有用功；

（3）

机械效率；

<学生展示> 解：（1）h==

=6m;

（2）W有=Gh=600N×6m=3600J；

（3）W总=FS=400N×18m=7200J

η= <过渡> 刚刚我们学习的是提升重物，如果滑轮组是用来水平拖动物体的，他的计算与之前的有何不同？

<练习四>

有

总

=

=50%

4. (2016邵阳34题)(9分)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图，为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是6 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，该装置的机械效率为80%.求：

(1)故障车在30 s内通过的路程；

(2)拉力F在30 s内所做的功；

(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力．

<学生展示> 解：（1）S=Vt=6m

/s×30s=180m；

（2）W总=FS=500N×180m×3=270000J （3）W有=Gh=15000N×10m=150000J；

W额

=120000J W额= FS可得F=<质疑> W有是克服摩擦阻力做功，利用机械效率先求有用功。

W有=W总η=270000J×80%=216000J F=

有

额

= =666.67N = =1200N <总结> 同学们我们今天练习的是关于滑轮组的知识，滑轮组的省力看动滑轮上绳子段数，费距离情况也是如此，做功一定要看力和沿着力方向移动的距离，W=FS；功率P=W/t. 希望同学们在今后的学习中更加努力，取得优异的成绩。

<补充> 可添加速度在练习三中，搞清楚绳子自由端和物体上升速度的区别，注意一一对应。