初中物理沪科版八年级全册第十章 机械与人第五节 机械效率教案及反思

这是一份初中物理沪科版八年级全册第十章 机械与人第五节 机械效率教案及反思，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程，布置作业与教学反思等内容，欢迎下载使用。
1.会测量滑轮组的机械效率。
2.知道影响滑轮组机械效率的因素。
3.知道提高机械效率的方法。
二、教学重难点
1.重点：掌握滑轮组机械效率的计算方法，如何提高机械效率。
2.难点：探究斜面、滑轮组等简单机械的机械效率，知道影响机械效率的因素。
三、教学过程
（一）导入
通过上节课的学习，我们已经认识了机械效率，也知道了机械效率的计算公式。这节课将通过实验来进一步探究影响滑轮组和斜面，这两种简单机械的机械效率的主要因素。然后通过实验和现实生活，来分析提高机械效率的方法有哪些？
（二）新课教学
1.滑轮组机械效率的计算
（1）当使用滑轮组提升重物时（重物未与液体接触），W有=Gh，W总=Fs。
根据滑轮组的特点：，滑轮组机械效率的计算公式：
。
（2）利用滑轮组在水平面拉物体时机械效率：
，，（f为物体受到的摩擦力）。
2.测量滑轮组的机械效率
（1）设计实验
实验器材：木块、弹簧测力计、细线、动滑轮和定滑轮、刻度尺
（2）实验步骤
①用弹簧测力计先测量出木块所受的重力为G并填入表格；
②按照如图所示安装好滑轮组，分别记下木块和绳端的位置；
③缓慢匀速拉动弹簧测力计，使木块升高，读出弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量出木块上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格；
④更换不同的木块，重复上述操作，分别记录对应的数值；
⑤利用所学的知识计算出有用功W有，总功W总、机械效率η并填入表格。
实验拓展：改变滑轮组中动滑轮的个数，重复上述实验，并记录对应的实验数据，计算出各自的机械效率，和上述的实验数据做比较，得出结论。
提问：同学们试着从实验数据中，分析总结一下，影响滑轮组机械效率的因素有哪些？
知识归纳：
（1）影响滑轮组机械效率的主要因素是提升物体的重力大小和动滑轮的重力大小。
（2）在其他条件一定时，提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率就越大。
（3）在其他条件一定时，动滑轮的重力越大，滑轮组的机械效率就越小。
3.斜面机械效率的计算
教学情境：观察下图中常见的生活场景，并分析两个过程中，哪个力所做的功是有用功，哪个力所做的功的总功，哪个力所做的功是额外功？
分析：两个过程中，我们最终的目的是把物体搬到车上，所以，克服物体重力所做的功是有用功；左图中人对物体的推力所做的功是总功，右图中人对物体竖直向上的力所做的功是总功；两图中，左图克服斜面对物体的摩擦力所做的功是额外功，右图克服空气的阻力所做的功是额外功。虽然，右图中所做的额外功比较少，但是完成整个过程比较费力；所以选择斜面是为了能够在省力的同时达到最终目的。
知识归纳：
斜面机械效率的计算公式：或。
4.测量斜面的机械效率
（1）设计实验
实验器材：弹簧测力计、不同长度的木板、不同质量的木块、毛巾、刻度尺
（2）实验步骤
①用弹簧测力计测量出木块的重力为G填在表格之中；
②把长木板如图所示放置，构成一个斜面，用刻度尺测量斜面的高度h和长度L，并记录；
③用弹簧测力计匀速拉动木块至最顶端，读出弹簧测力计的示数为F，在木板上铺好毛巾，重复上述操作，读出弹簧测力计的示数F1；
④更换不同质量的木块，重复实验步骤①③，并记录对应的数据；
⑤完成以上操作之后，请同学把木板更换为不同长度的木板，h一定，再次实验，记录对应的实验数据；
⑥最后，当木板长度固定时，改变实验中斜面的高度h，重复上述的实验步骤①③④，记录对应的实验数据，并计算出各自对应的机械效率。
知识归纳：
（1）影响斜面机械效率的因素：斜面的倾斜角度、斜面的粗糙程度、物体的重力。
（2）在其他条件一定时，斜面的倾斜角度越大，斜面机械效率越高。
（3）在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
（4）在其他条件一定时，提拉的物体越重，斜面的机械效率越高。
5.例题讲解
例1 在一个斜面上将一个重力为4.5N的物体匀速拉到最高处，沿斜面的拉力大小为1.8N，斜面长为1.2m，高为0.3m。求这个斜面的机械效率。
解：克服物体重力所做的功：
W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J
拉力所做的功：
W总=FL=1.8N×1.2m=2.16J
斜面的机械效率：
例2 如图所示，已知斜面与水平面的夹角为30°，斜面高为2m。小明沿斜面将重为400N的货物由底端匀速拉到顶端，已知拉力大小为300N，不计绳重。求：
（1）斜面的机械效率；
（2）物体受到斜面的摩擦力。
（2）因为克服摩擦力所做的功是额外功，所以额外功：
W额=fL=W总－W有=300N×4m－400N×2m=400J
物体受到斜面的摩擦力：
四、布置作业与教学反思
次数
木块所受的重力G/N
提升高度h/cm
有用功
W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
总功
W总/J
机械效率
1
2
3
实验次数
斜面的倾斜角度h/cm
斜面的粗糙程度
物体的重力G/N
沿斜面的拉力F/N
斜面的长度L/cm
W有/J
W总/J
机械效率
1
5
木板
2
5
毛巾
3
10
木板
4
10
毛巾
5
15
木板
6
15
毛巾