八年级下册物理导学案2014.1

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①定滑轮的实质是_________杠杆。②动滑轮的实质是_________杠杆。 2.实验探究:定滑轮和动滑轮

活动1:怎样利用一个滑轮把钩码提起来,并且出现两种方案。 1.定滑轮:_________的滑轮;动滑轮:_____________的滑轮。 2.探究比较定滑轮和动滑轮的特点? 表1 利用定滑轮测量值

分类 定滑轮 动滑轮 优缺点 实质 实验次数 1 2 3 实验次数 1 2 3 弹簧测钩码重G/N 力计示数F/N 拉力移动距离与重物移动距离之比 弹簧测力钩码重G/N 计示数F/N 拉力移动距离与重物移动距离之比 结论一:使用定滑轮_______________,但____________________ 表2 利用动滑轮测量值

结论:使用动滑轮_______________,但____________________。

活动2:利用上面的两种方案中,提起同一个钩码,拉力相同吗?省力吗?使用定滑轮、动滑轮各有什么好处?

定滑轮:使物体匀速上升,拉力方向_________ 。 动滑轮:使物体匀速上升,拉力方向_________。

实质:定滑轮是一个________杠杆,动滑轮是一个__________杠杆 三、滑轮组

1.阅读课文P89思考 和 组合成滑轮组。图11-3-7中,第一幅图是由两个 滑轮组合在一起,这样组合的目的是 第二幅图是由一个 和一个 组合在一起,这样组合既能 又能 。使用的滑轮组滑轮越多,越省力,用几段绳子吊着动滑轮,拉绳子所用的力就是物重的 。只有与动滑轮连接的那段绳子才算进去。定→动,箭头向 。动→定,箭头向 。吊车上用的是 滑轮

2.按照要求组装上图C、D滑轮组。(动滑轮自重不计)⑴用G/2的力提起重物;⑵用G/3的力提起重物。组装口诀:奇动,偶定,从里向外绕。 3.分析推导平拉物体时,需要克服的是 力,F= 移动的距离与物体升高的高度的关系是S=

,h表示

f;拉力

滑轮组 使用滑轮组时,滑轮组用__段绳子吊着物体,提起物体用的力就是物体重或物体与动滑轮总重的___;绳子移动的距离就是物体移动距离的___。 ,例题:如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、 乙两个滑轮组, 分别提起重为G1和G2的两个物体,比较它们的省力情况,下列说法中正确 的是:[ ]

A.若G1=G2 ,则F1一定小于F2 B.若G1=G2 ,则F1一定大于F2 C.若G1G2 ,则F1一定等于 【达标检测】

1.如图所示,用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动,拉力分别为F1、F2、F3,比较它们的大小,其中正确的是 ( ) A.F1=F2=F3 B.F1<F2<F3 C.F1<F3<F2 D.F3<F1<F2

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,n表示

4.根据你所掌握的滑轮知识,完成下列表格:

2.动滑轮下面挂一个20千克的物体如图A,挂物体的钩子承受_______N的力,挂绳子的钩承受_________N的力(动滑轮重不计)。(g取10N/kg) 3.如图B,物体重10N,且处于静止状态。该滑

轮是___滑轮手拉弹簧测力计在1位置时的示数为____N。若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1___F2___F3。 4.如图C所示,不计动滑轮的质量及转动摩擦,当竖直上力F=10N时,恰能使重物G匀速上升,则重物G= N,绳固定端拉力为 N,重物上升10cm,力F向上移动 cm。 5.用“一动、一定”组成的滑轮组来匀速提升重物时,所需要的力与不使用滑轮组直接提升重物时相比较,最多可省( ) A.1/3的力 B.1/2的力 C.2/3的力 D.3/4 的力 6.用如图1所示的滑轮组提升物体,以及已知物体重200牛,物体匀速上升1米,不计滑轮组重及摩擦,则:( )

A.拉力为80牛 B.绳的自由端拉出4米 C.拉力为40牛 D.绳的自由端拉出1米 【巩固提升】

7.如图2所示的是用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,用这个滑轮组提升重为300牛的重物(忽略滑轮组和绳子重及摩擦)(1)在图2甲上画出当动力F=150牛时绳子绕法;(2)在图2乙上画出当动力F=100牛时绳子的绕法。 8.如图所示,物体重均为50N,当物体处于平衡状态时,不计摩擦和滑轮重,则拉力F1=____N,

40N时,它恰能对匀速下降,若要使物体B匀速上升,需要在物体A上施加一个水平向左、大小为______N的力。(不计滑轮重)

10.如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N,每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,重物G对地面的压力是多少?拉力F为 N时,恰能让重物G匀速上升。若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度是多少?

课堂总结:

课后反思 我的收获是: ________________________________________________

我的问题是: ________________________________________________

第三节《机械效率》

评价内容 得分 组小组成员 努力进步个人小组别 倾听 发言 讨论 作业 程度 程度 得分 得分

学习目标:1、能理解为什么使用机械不省功,即理解机械效率。 2、能正确找到有用功、额外功、总功。

3、会推导出使用滑轮组时机械效率的常用公式。4、理解机械效率与功率的区别。

一、自主预习

1.功的分类:(1)有用功

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F2=_____N ,F3=______N .

9.如图所示,一根不可伸长的轻绳,一端与置于水

平桌面上重100N的物体A相连,另一端跨过滑轮固定于O点,当悬挂在滑轮下的物体B重

__________________________________________________________。

(2)额外功

___________________________________________________________。

(3)总功

_____________________________________________________________。

(4)三者关系___________________________________。

2.机械效率:(1)定义

_____________________________________________________________。

(2)公式:______________________。

二、合作解疑

1.实验探究:使用机械省功吗?

实验:观察课本P85图12.3-1所示实验,甲所示用弹簧测力计将物体A提升0.2m;乙所示用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样物体A提升0.2m。将实验数据填入实验表格。

比较弹簧测力计两次所做的功,一样吗? 实验后回答:使用机械时,会有______的有利因素,但由于机械本身___________,以及__________等因素,所以要做更多的功。由实验数据可知:直接提升物体时Gh=FS,使用动滑轮时Gh_____FS。探究归纳:使用机械不省_________。

2. 如何正确认识有用功、额外功和总功的含义及它们之间的关系?

有用功可理解为一种“目的”功。当你使用机械时,你的目的是什么,那么这时你对需要达到的目的所做的功就是有用功。例如,你用滑轮组匀速提升重物时,使用机械的目的是将重物提高,那么你对重物所做的功(也就是克服物体的重力做的功)就是有用功,即W有用=Gh;又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速

移动时,使用机械的目的是水平移动重物,那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功是有用功,即W有用=fS。

额外功是指对人们无用但又不得不做的功,也就是克服机械自重、机械自身部件的摩擦以及其它辅助用品(如绳子、装物品的容器等)的重力而做的功,由于机械自重和摩擦总是存在的,因而人做的额外功是不可避免的。

总功是人使用机械时做的功W总=FS,结合功定义中的“同一性”原则,既然是人做的功,那么这里的F就是人使用机械时所用的力,S是人的力所通过的距离。当然,这其中既有通过机械对物体做的有用功,又有克服机械自身重力和摩擦等做的额外功,所以有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。

另外需要提醒的是,在不同的场合、不同的目的情况下,同样情景下有用功和额外功也可能是不同的,一定要结合具体情况具体分析,不能死记硬背含义。

例1:小红用塑料桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是( )

A、两个情形中,两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中,两人对水

做的功都是

物体A 物体升高装的高度置 重G/N h/m 甲 乙 2 2 0.2 0.2 对钩码做的功Gh/J 0.4 0.4 拉力F/N 2 拉力通过的距离s/m 0.2 0.4 拉力做的功FS/J 0.4 总功

C、两个情形中,两人对水做的功都是额外

功 D、小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功 3.机械效率的计算。

注意:在实际计算中,机械效率通常被表示为一个百分数,没有单位;由于W总_____W有,所以W有/W总<1,因此机械效率必然_______________100%.如果有人告诉你某机器:η大于1或大于100%,那肯定是错误的。机械效率是表示机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,做的有用功占总功的比例就越大,这个机械的性能就越好。

例2:用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400 N的货物抬高10 cm,手向下压杠杆的力是240 N,手下降的高度是____cm,人做的总功是______J,额外功

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是______J,杠杆的机械效率是______. 4.滑轮组的机械效率。

(1)使用滑轮组竖直方向拉物体时的机械效率

使用滑轮组做的总功W总=FS绳; 有用功W有用=Gh; W额外=W总-W有用 S

= nh

故滑轮组的机械效率为:η=W有用/W总=_______________________

(2)使用滑轮组水平方向匀速拉物体时的机械效率

总功W总=FS绳 有用功W有用=F拉S物=f S物 (F拉=f f为物体受到的阻力)

S绳= n S物

滑轮组的机械效率为: η=W有用/W总=______________________

例3:用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m,拉力F为120N,此动滑轮的机械效率是多少?

例4:如图1所示用滑轮组来匀速拉动一个重为100N的木箱,拉力F

为25N,木箱受到的摩擦力为60N,则此滑轮组的机械效率为多少?

图1

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