初三物理第十五章 机械效率和功率知识精讲 人教实验版.doc

初三物理第十五章机械效率和功率知识精讲人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：第十五章机械效率和功率机械效率课程标准要求1.知识与技能（1）了解什么是有用功，额外功和总功。（2）理解什么是机械效率。2.过程与方法通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。3.情感态度与价值观（1）通过探究学习，培养尊重客观事实，实事求是的科学态度。（2）密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活中的意识。重点难点突破（一）重点：机械效率1.机械效率是有用功占总功的，表达式=。由表达式可知：（1）总功一定时，机械做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率越高。2.机械效率是个比值，通常用百分数表示，由于使用任何机械都要做额外功，因此有用功总小于总功，所以总l。拓展：由此推出提高机械效率的方法是：①改进机械结构，减少机械自重；②合理使用机械以减少摩擦。[例1]用一个动滑轮把重800N的货物匀速提高4m，人用的拉力为500N，则人做的有用功是J，总功是J，机械效率。分析：人对机械做的有用功等于动滑轮对物体做的功人做的总功等于人对机械做的功，（因为是动滑轮所以绳子末端上升的距离s是物体升高距离的2倍。）机械效率。答案：3200；4000；80%（二）难点：有用功、额外功、总功的区别人们在使用机械时，做的功分为两部分：一部分是对人们有用的功，另一部分是对人们用而又不得不做的功。1.有用功：对实现目的用的那部分功叫有用功。当利用机械匀速提升物体时，有用功在数值上等于物体重力与升高的高度的乘积，即：。当利用机械移动物体克服摩擦力做功时，有用功在数值上等于摩擦力与物体移动距离的乘积，即，其中s为物体移动的距离。2.额外功：对人们既无利用价值而又不得不做的功。又常被解释“克服无用阻力所做的功”。额外功产生的原因主要是：（1）各种摩擦，任何机械在运动时都会有摩擦，克服机械摩擦所做的功是额外功；（2）机械的自重，如各种容器重力、动滑轮重力等，克服这些重力所做的功也是额外功。3.总功：人们为达到某个目的而实际做的功，又常被解释为“动力所做的功”，当然，要具体问题具体分析。注意：不同的题目中，计算额外功、有用功的方法不一定相同，要具体情况具体分析。[例2]指出用水桶从井中提水时的有用功，额外功。如果桶掉到井里，从井里捞桶时又带了一些水，这种情况下的有用功和额外功与井里打水时相同吗？分析：因为用水桶打水时，目的是把水提上来，而提桶的功是不需要而又不得不做的，同样，从井里捞桶时的目的是把桶捞上来，因此提桶的功是有用功，而提桶里的水就是额外功。答案：用水桶从井中提水时，对水做的功是有用功，对水桶做的功是额外功；从井里捞桶时，对水桶做的功是有用功，对水做的功是额外功，与前种情况不相同。思维能力拓展应用机械效率知识解决实际问题。[例3]（05年陕西省中考·课改卷）如图所示，工人在内用小车沿斜面把质量m=100kg的物品推到高处，斜面长L=3m，斜面高h=1.5m，该斜面的机械效率80%（g取10N/kg）。（1）工人将物品推上高处所做有用功是多少？（2）工人将物品推上高处所做总功是多少？（3）在实际生活生产中应用了斜面工作原理的实例还有（写出两个）：；。分析：（1）。（2）。（3）可供选择的答案：①盘山公路；②引桥；③千斤顶；④螺丝钉等。答案：见分析方法提炼：使用斜面时，总功是人对斜面做的功，如果已知在斜面上用的拉力F和物体沿斜面通过的距离，也可以用求总功。跟踪巧练1：某人用10N的拉力，沿斜面将重为16N的物体匀速地拉上长为4m，高为2m的斜面顶端，设该斜面的机械效率为，斜面与物体之间的摩擦力为，则它们的大小为（）A.=50%，f=8NB.=50%，f=2NC.=80%，f=8ND.=80%，f=2N答案：D提示：如果斜面没有摩擦，根据功的原理，现某人用10N的拉力匀速拉动，这10N的拉力除克服重力做功外，还要克服摩擦力做功，而摩擦力。在考虑摩擦的基础上，斜面的机械效率为。综合探究创新滑轮组的应用及其机械效率的计算[例4]（05年山西省中考·课改卷）在下图中，小刚用300N的拉力，使500N的重物匀速上升1m，求：（1）该装置的机械效率？（2）小明想用小于300N的力，仍要站在地面上，在不增加动滑轮的情况下，匀速拉起同样的重物。请你替小明设计出滑轮组的装置图。（绳重及摩擦不计）分析：（1）；滑轮组的机械效率为（2）要想用小于300N的力，仍站在地面上，在不增加动滑轮的情况下，匀速拉起同样的重物，承担物体的绳子的股数要增加，所以应由3股绳子来承担货物。答案：（1）83.3%（2）如下图评注：滑轮组中，物体和动滑轮的重量由n股绳子承担，则绳子末端通过的距离就是物体升高距离的n倍。跟踪巧练2