八年級(jí)物理下冊(cè) 第十二章 第3節(jié) 機(jī)械效率（第2課時(shí)）導(dǎo)學(xué)案（新版）新人教版

1、第3節(jié)機(jī)械效率（第2課時(shí)）一導(dǎo)疑情境導(dǎo)入，提出疑問(wèn)機(jī)械效率是反映機(jī)械性能的優(yōu)劣的重要標(biāo)志之一，如何測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率？如何測(cè)量斜面的機(jī)械效率呢？ 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)機(jī)械效率的理解。2.學(xué)會(huì)測(cè)量斜面和滑輪組的機(jī)械效率。3.了解影響機(jī)械效率有關(guān)的因素。4.知道提高機(jī)械效率的主要辦法。二引探自主學(xué)習(xí)，探究問(wèn)題（一）實(shí)驗(yàn)：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率1、 實(shí)驗(yàn)原理：2、 實(shí)驗(yàn)器材： 3、 實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用 測(cè)量鉤碼的重力G并填入表格。（2）按照?qǐng)D示安裝滑輪組，分別記下 和 的位置。（3） 拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高，讀出 的值，用刻度尺量出鉤碼上升的 和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的 ，將這三個(gè)量填入表格。（4

2、）算出有用功W有、總功W總、機(jī)械效率并填入表格。（5）改變鉤碼的數(shù)量和改變動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼所受的重力G/N提升高度 h/m有用功W有/J拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m總功W總/J機(jī)械效率 4、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：（1）對(duì)于同一滑輪組，被提升的物重 ，機(jī)械效率就 。（2）對(duì)于不同的滑輪組提升相同的物體時(shí)，動(dòng)滑輪 ，機(jī)械效率就 。5、討論：(1) 回想實(shí)驗(yàn)過(guò)程，影響實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素是什么？(2) 機(jī)械效率越高的機(jī)械就越省力嗎？(3) 怎樣提高滑輪組的機(jī)械效率？（二） 測(cè)斜面的機(jī)械效率1、 實(shí)驗(yàn)原理：2、 實(shí)驗(yàn)器材： 3、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量哪些物理量？計(jì)算哪些物

3、理量？怎樣改變斜面的傾斜程度或粗糙程度？實(shí)驗(yàn)中拉力的方向怎樣？木塊應(yīng)該做怎樣的運(yùn)動(dòng)？3、 設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)表格：（運(yùn)用控制變量法）表一實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m機(jī)械效率1較緩2較陡3最陡 表二實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的粗糙程度物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m機(jī)械效率1木板表面2棉布表面3毛巾表面5、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：結(jié)論：斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面的傾斜程度 ，機(jī)械效率 。 斜面傾斜程度相同時(shí)，斜面的粗糙程度 ，機(jī)械效率 。6、討論(1) 回想實(shí)驗(yàn)過(guò)程，影響實(shí)驗(yàn)誤差的因素是什么？(2) 機(jī)械效率越高的機(jī)械就越省力嗎？(3) 怎樣才能提

4、斜面的機(jī)械效率呢？三釋疑主動(dòng)展示，闡釋疑點(diǎn)例1、某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12甲 乙3鉤碼重G（N）446鉤碼上升高度h（m）0.10.10.1繩端拉力F（N）1.81.42.4繩端移動(dòng)距離S（m）0.30.50.3機(jī)械效率74%（1）通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用 （填“甲”或“乙”）圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用 （填“甲”或“乙”）圖做的實(shí)驗(yàn)。（2）請(qǐng)將表中空白處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。（百分號(hào)前保留整數(shù)）（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率_。（4）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可

5、得正確結(jié)論：使用同一滑輪組 。（5）若不計(jì)繩重和摩擦，第一次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪的質(zhì)量是 。例2、小剛同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)高度可調(diào)節(jié)的斜面來(lái)探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系，如圖所示。她首先測(cè)出小車重，然后用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速拉動(dòng)小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角的大小多次測(cè)量，得到下表所示的數(shù)據(jù)：（1）上表中的空格處、對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別是：_、_、_。（2）分析上表數(shù)據(jù)，得出的探究結(jié)論是：斜面傾斜角越_（選填：大或?。?，斜面越_（選填：省力或費(fèi)力），斜面的機(jī)械效率越_（選填：高或低）。（1） 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拉力的方向應(yīng)與斜面_。（2） 若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系，則要保持_不變，斜面的光滑

6、程度不變，只改變_。（3） 當(dāng)斜面傾角為30時(shí)，小車在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是 。斜面傾斜角小車重G/N斜面高h(yuǎn)/m斜面長(zhǎng)s/m拉力F/N有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率1250.212.12.148%3050.513.62.569%4550.714.33.54.3四啟思?xì)w納總結(jié)，提煉方法1、測(cè)量斜面和滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)原理是 。2、滑輪組的機(jī)械效率跟 和 有關(guān)。增大滑輪組機(jī)械效率的主要方法是 和 。3、斜面的機(jī)械效率跟 和 有關(guān)。增大斜面機(jī)械效率的主要方法是 和 。五、精練當(dāng)堂訓(xùn)練，提升能力1、測(cè)量機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是。用如圖所示器材做“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)，已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)

7、量為50g。請(qǐng)你回答：（1）若要計(jì)算出實(shí)際過(guò)程中的有用功和總功，實(shí)驗(yàn)中還需要使用的測(cè)量工具是。（2）改實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量是、和（填字母代號(hào)）。第1題圖第2題圖2、如圖所示，在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，若物體重6N（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)沿 方向拉繩子自由端最省力，且應(yīng)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。若物體上升高度為10cm，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖中所示，則滑輪組的機(jī)械效率是。（2）若不計(jì)摩擦僅增加物體的重量，該滑輪組的機(jī)械效率將（選填“增大”、“減小”或“不變”）3、在測(cè)定斜面的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，小明采用了如圖所示的裝置，正確記錄的測(cè)量結(jié)堅(jiān)果如下表：小車的重力GN斜面高度hm沿斜面拉力FN斜面長(zhǎng)Sm50.441.0

8、由上表的數(shù)據(jù)計(jì)算可知：（1）做的有用功為J；（2）機(jī)械效率為。第3題圖 第5題圖 第6題圖4、有人說(shuō)采取以下措施可以提高機(jī)械效率，你認(rèn)為正確的是（）A、有用功一定，增大總功B、總功一定增大額外功C、有用功一定，減小額外功D、額外功一定，減小總功5、如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不計(jì)，在物體勻速上升的過(guò)程中（）A、甲圖更省力，機(jī)械效率甲圖大B、甲圖更省力，機(jī)械效率一樣大C、乙圖更省力，機(jī)械效率乙圖大D、乙圖更省力，機(jī)械效率一樣大6、通過(guò)如圖所示滑輪組提升物體，則此過(guò)程能提高該裝置效率的做法是（ ）A、加快拉繩速度B加大提升高度C、增加動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)D、減輕動(dòng)滑輪的重

9、量7、工人用如圖所示的滑輪組將一重400N的物體勻速提起，若滑輪組的機(jī)械效率為80%，忽咯一切摩擦及繩的重量，則拉力的大小是N，動(dòng)滑輪總重N；若使用該滑輪組提升600升的重物，其機(jī)械效率將（填“變大”，“變小”或“不變”）。第7題圖第8題圖8、某同學(xué)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物重G，按圖示組裝好器材，拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體勻速上升，用該度尺分別測(cè)出物體上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s，在物體靜止時(shí)讀出拉力的大小F，最后，根據(jù)公式=100%算出滑輪組的機(jī)械效率。（1）以上操作過(guò)程存在一處錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的句子下面畫上橫線，并寫出正確的操作方法：。（2）為了提高滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)械效率

10、，請(qǐng)?zhí)岢鰞蓷l措施：；9、右圖是小明同學(xué)探究斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面和，向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重理GN斜面高度HM沿斜面拉力FN斜面長(zhǎng)sm機(jī)械效率1較緩100.15.012較陡100.36.7145%3最緩100.58.4160%（1）小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟的關(guān)系。在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為。，（2）分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越。若要探究斜面機(jī)械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持不變10、最近中央電視臺(tái)科教頻道播出了在我市拍攝的“汽車

11、落水后如何水下逃生”的紀(jì)錄。紀(jì)錄片中，實(shí)驗(yàn)人員開(kāi)著小車從高處落入滾滾的岷江，并在門窗緊閉的車中，嘗試用不同的方法砸碎車窗玻璃逃生，驚心動(dòng)魄。為了確保實(shí)驗(yàn)人員的安全，攝制組精心設(shè)計(jì)了緊急救援裝置，用于當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員無(wú)法從車中逃生時(shí)迅速吊起汽車?，F(xiàn)某課外活動(dòng)小組，照此設(shè)計(jì)了如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械，模擬緊急救援落水汽車。實(shí)驗(yàn)中用實(shí)心圓柱體A代替小車，已知A的體積0.12m3,質(zhì)量為210kg。（g取10Nkg，設(shè)整個(gè)過(guò)程A均為勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，忽略鋼纜繩重及滑輪摩擦，不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響。）（1）求A完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是多大?(p水1.0103kgm3)（2）若A完全浸沒(méi)在水中時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為60%。那么A完全打撈出水面后，岸上鋼繩的拉力F為多大？（3）若A完全打撈出水面后，以0.5ms的速度被勻速提升，求岸上鋼繩拉力F的功率。（4）從A上表面剛出水面到A完全離開(kāi)水面的過(guò)程中，滑輪組機(jī)械效率如何變化？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。11、用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，堅(jiān)直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升。次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重GN鉤碼移動(dòng)距離hm拉力FN測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離sm機(jī)械效率%1A點(diǎn)1.50.100.70.3071.42B點(diǎn)2.00.151.20.3083.3（1）實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為N，鉤碼總重