第十二章簡單機械12．杠桿五要素【學習目標】1．熟記杠桿定義。2．理解杠桿的五要素。3．會畫杠桿受力圖。重點難點：力臂的定義及畫法。學習內容：杠桿五要素及其畫法。學習指導：閱讀課本P76至P77文字內容和插圖，杠桿概念，五要素定義用紅筆做上記號。【自學檢測】1．一根硬棒在力的作用下可以圍繞_固定點_轉動，這種硬棒就是_杠桿_，該硬棒圍繞轉動的點叫_支點_，用字母O_表示。2．請根據幾何知識畫出下面點O到直線AB的距離。3．填寫杠桿五要素定義。支點(O)：________________________________________________________________________；動力(F1)：________________________________________________________________________；阻力(F2)：________________________________________________________________________；動力臂(L1)：________________________________________________________________________；阻力臂(L2)：________________________________________________________________________。【合作探究】教師巡視督促指導1．嘗試在下圖中畫出各力的力臂：2．關于力臂下列說法中正確的是(D)A．力臂一定在杠桿上B．動力作用線到支點的距離叫動力臂C．阻力作用點到支點的距離叫阻力臂D．力臂過交點與力的作用線垂直【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】1．杠桿定義中的“硬棒”的“硬”是指杠桿不易發生形變。2．畫力臂口訣：找支點，畫力線(力的作用線)，從點(支點)向線(力的作用線)引垂線，力臂就是此垂線段。3．動力和阻力的方向判斷：如果動力和阻力分居在支點兩側，則動力和阻力方向同向，如果動力和阻力在支點同一側，則動力和阻力方向相反。如下圖所示。【即時練習】1．P80第二題。2．請找出甲圖和乙圖中的支點。3．(1)在圖中分別畫出力F1和F2對支點O的力臂L1和L2(2)如圖所示，杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態，L1為F1的力臂。請在圖中作出F2的力臂L2及力F1。【當堂練習】見訓練案基礎部分12．杠桿的平衡條件【學習目標】1．理解杠桿的平衡條件。2．會應用杠桿的平衡條件解決簡單計算。3．會設計探究杠桿平衡的實驗方案，知道杠桿平衡實驗的每個環節，會根據實驗數據分析總結結論。重點難點：1．設計探究杠桿平衡的實驗方案。2．用杠桿的平衡條件解決簡單計算。學習內容：杠桿的平衡條件。學習指導：閱讀課本P77至P79內容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，熟記杠桿的平衡條件。【自學檢測】1．杠桿平衡是指杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態。2．杠桿的平衡條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂或F1L1＝F2L2。【合作探究】教師巡視督促指導實驗探究：杠桿的平衡條件：實驗器材：帶刻度的杠桿、彈簧測力計和質量相同的鉤碼若干。實驗步驟：1．將杠桿中點支在支架上，調節平衡螺母，使杠桿在水平方向平衡；讓杠桿在水平方向平衡的好處是：可以直接從杠桿上讀出力臂長。2．把三個鉤碼掛在杠桿兩側(左邊2個，右邊一個)，移動鉤碼位置，使杠桿仍在水平位置平衡(如下左圖)。把支點左側的鉤碼對杠桿的作用力(大小等于兩個鉤碼的重力)當作阻力，把支點右側的鉤碼對杠桿的作用力當作動力，將動力F1，動力臂L1，阻力F2，阻力臂L2的數值填入下表。3．在左側鉤碼下再增加2個鉤碼，位置不變，在右側鉤碼下加掛砝碼，位置不變，使杠桿重新在水平位置平衡，將實驗數據填入下表。4．在杠桿兩側掛上個數相同的鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿在水平位置平衡，將測得的力和力臂填入下表。5．如上右圖所示，把鉤碼掛在杠桿一側，用彈簧秤在同側豎直向上拉住杠桿，使杠桿在水平位置平衡，把鉤碼拉杠桿的力當作阻力，把彈簧秤拉力當作動力，將力和力臂的數據填入下表。實驗次數動力(N)動力臂(cm)動力×動力臂(N·cm)阻力(N)阻力臂(cm)阻力×阻力臂(N·cm)12346.算出四次實驗中“動力×動力臂”和“阻力×阻力臂”的數值，比較計算結果，歸納可得：杠桿的平衡條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。這個平衡條件就是阿基米德發現的杠桿原理。7．多次實驗的目的：使結論更準確(防止結論帶有偶然性)。8．在實驗中，用如圖所示方法懸掛鉤碼，杠桿也能平衡，但采用這種方法不妥當，因為力和力臂數目太多。9．采用如圖所示方法，也能使杠桿平衡，但是結論與6中不相符，因為杠桿自重的影響。【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】在平衡杠桿左右兩端分別掛有重物是40牛和50牛。此時杠桿平衡，若使兩端物體都減少10牛。則(B)A．左端下沉B．右端下沉C．仍然平衡D．不能確定方法一：極端法：兩邊同時減少40N，則右端還有10N，所以右端下沉。方法二：設左端力臂為L左，右端力臂為L右，當杠桿平衡時，L左×40N＝L右×50N，得L左＞L右，當兩端物體都減少10牛后，杠桿左端為L左×(40N－10N)＝L左×40N－L左×10N，右端為L右×(50N－10N)＝L右×50N－L右×10N，可得出：L左×40N－L左×10N＜L右×50N－L右×10N，右端下沉。方法三：當杠桿平衡時，L左×40N＝L右×50N，得L左∶L右＝5∶4①，當兩端物體都減少10牛后，杠桿左端為L左×(40N－10N)＝L左×30N，右端為L右×(50N－10N)＝L右×40N，聯系①式可得出L左×30N＜L右×40N，右端下沉。總結：1.在研究杠桿平衡條件時，應使杠桿水平平衡，便于測量力臂。2．杠桿是否平衡，要看力矩(力和力臂的乘積)是否相等。【即時練習】1．如圖所示，杠桿平衡，下列做法仍能使杠桿平衡的是(D)A．兩邊鉤碼各向外移動一格B．左邊增加一個鉤碼，右邊向外移動一格C．左右兩邊的鉤碼各減少一個D．左右兩邊的鉤碼各增加為原來的兩倍2．課本P80第4題3．如下圖，一根長的杠桿，當杠桿平衡時，左右兩端所掛物體重之比為GA∶GB＝5∶3，則力臂比為OA∶OB＝3∶5，即杠桿平衡時，力臂跟力成反比。4．一位瓜農用米的扁擔挑一擔西瓜，前面一筐瓜重350牛，后面一筐重250牛。請問他的肩膀應放在扁擔的什么位置，扁擔才能平衡？解：設肩膀在距前筐L米處，扁擔才能平衡，由杠桿的平衡條件得：350N×L＝250N×－L)解得：L＝米，即肩膀在距前筐米處．【當堂練習】見訓練案基礎部分12．杠桿的類型【學習目標】1．能區分各類杠桿。2．會分析杠桿在生活中的應用。重點難點：杠桿最小動力的力臂畫法。學習內容一：杠桿的應用和分類。學習指導：閱讀課本P79、P80內容和插圖。基本概念、定義用紅筆做上記號，記住三類杠桿的特點。【自學檢測】省力杠桿：動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，省力，費距離。費力杠桿：動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，省距離，費力。等臂杠桿：動力臂等于阻力臂，動力等于阻力，不省距離，也不省力。【合作探究】教師巡視督促指導1．生活中有很多杠桿，下列各屬于哪種杠桿？蹺蹺板、起子、鍘刀、羊角錘、理發剪、鑷子、筷子、人的前臂、釣魚竿、天平、鋼絲鉗、縫紉機踏板、手推車。省力杠桿：________________________________________________________________________費力杠桿：________________________________________________________________________等臂杠桿：________________________________________________________________________2．生活中常用的指甲剪刀是杠桿嗎？你能不能分析一下指甲剪刀有幾個杠桿？各是哪類杠桿？(指甲剪刀有三個杠桿：省力杠桿：ABC，費力杠桿：DBO﹑FEO)【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】1．不存在既省力又省距離的杠桿。2．判斷杠桿種類的方法：用力臂來判斷，若動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，相反是費力杠桿；【即時練習】1．蹺蹺板上一端坐一小孩，一端坐一大人，恰好平衡，下說法中正確的是(D)A．大人小孩一樣重B．大人小孩的力臂一樣大C．大人的力臂大D．小孩的力臂大2．課本P80第1題學習內容二：最小動力的力臂畫法。【自學檢測】1．杠桿的平衡條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。2．如圖所示，要使杠桿處于平衡狀態，在A點分別作用的四個力中，最小的是(C)A．F1B．F2C．F3D．F4【合作探究】教師巡視指導1．當一力的作用線通過支點時，此力的力臂的大小為零，此力對杠桿平衡有影響嗎？(當一力的作用線通過支點時，此力的力臂大小等于零，此力就不會影響杠桿平衡，如：某杠桿自身重力的作用線通過支點，那么杠桿的自重就不會影響杠桿平衡)2．(1)畫出下圖中杠桿平衡時的最小的動力F1。(2)你從中得到什么啟示？3．如圖所示，用撬棒撬起大石頭，向上、向下用力都可以撬起大石頭，哪一種方法更省力？說明其中的道理(圖中BC＝CD)。(分析：向上撬，支點在B點，阻力作用點在C點，向下撬，支點在D點，阻力作用點在C點，兩種方法，阻力與阻力臂乘積不變，向上撬，動力臂更大，所以更省力)4．如圖，畫出將書桌一端抬離地面的最小動力F，并標明支點O及動力臂L。【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中“阻力×阻力臂”為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到：①在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠，此點到支點的距離即為最長力臂②動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。【即時練習】1.如圖所示，AOB為一機械設備的簡化示意圖，我們可以把它看成________(自重不計)，已知AO＝2OB。固定O點，此時B端掛一重為40N的物體，要使OB處于水平位置不發生轉動，需在A端施加最小力F＝20N的力，在圖上畫出此力F的方向。2．劉佳的媽媽從超市買回一袋胡蘿卜，劉佳撿了一個最大的用細線系好掛在彈簧測力計上，如圖所示，胡蘿卜重，如果沿細線將胡蘿卜切成兩段，則GA＞GB(填“＞”“＜”或“＝”。)3．畫出下圖以C點為支點，使木箱D點離開地面的最小動力F和對應的力臂L。【當堂練習】見訓練案基礎部分12．滑輪、滑輪組【學習目標】1．知道定滑輪、動滑輪、滑輪組并能識別它們。2．理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的特點與實質，并能用來解決簡單的實際問題。3．會根據要求使用和組裝簡單的滑輪組。重點難點：1．定滑輪和動滑輪的實質分析。2．用定滑輪、動滑輪和滑輪組解決省力和改變力的方向問題。學習內容一：定滑輪和動滑輪學習指導：閱讀課本P82至P83內容，定滑輪、動滑輪的定義用紅筆做上記號，并把兩者的區別畫上方框。【自學檢測】1．滑輪是一個周邊有槽并可以繞軸轉動的輪子。2．定滑輪是使用時滑輪不隨物體一起被提升的滑輪，動滑輪是使用時滑輪跟被拉動的物體一起被提升的滑輪。3．指出下列是定滑輪還是動滑輪。【合作探究】教師巡視督促指導一、定滑輪特點利用圖－3乙圖組裝定滑輪，并用定滑輪做功(豎直勻速向下拉)，根據實驗完成下表：被測物理量次數物重G物/N物體被提升高度h/m拉力F1/N沿拉力方向移動的距離S/m第一次第二次第三次結論：①(不計摩擦)比較重物與拉力大小關系可得出：F＝G，可得出使用定滑輪不能(填“能”或“不能”)省力。②比較物體提升高度h和拉力通過的距離s關系可得出：使用定滑輪不能(填“能”或“不能”)省距離，物體提升高度等于拉力通過的距離。③觀察拉力方向和物體運動方向可得出：當作用在定滑輪上的拉力方向豎直向下時，物體運動的方向是豎直向上，說明使用定滑輪可以改變拉力的方向。二、動滑輪特點根據圖－3丙圖組裝動滑輪并用動滑輪做功(豎直勻速向上拉，讓拉力與阻力方向平行)，根據實驗完成下表：被測物理量次數動滑輪自重G動/N物重G物/N物體隨動滑輪提升高度h/m拉力F1/N沿拉力方向移動的距離S/m第一次第二次第三次結論：①比較物重、動滑輪自重、拉力三者的大小能得出：F1＝(G物＋G動)/2；說明使用動滑輪能省力，如果不計摩擦和滑輪自重時：即G動＝0，則F1＝G物/2，說明使用動滑輪能省一半力。②觀察拉力方向和物體運動方向可得出：拉力F1的方向豎直向上，重物運動的方向豎直向上，說明使用動滑輪不能(填“能”或“不能”)能改變用力方向。③比較物體提升高度h和拉力通過的距離s可得出：拉力通過的距離等于物體提升高度的2倍(或s＝nh)。【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】1．定滑輪的實質：①定滑輪可以圍繞一個固定軸轉動(請你在圖上用O標出)，可以把它看成一個變形杠桿，在圖中畫出了定滑輪杠桿的五要素。②比較定滑輪動力臂L1、阻力臂L2的長短可得出：L1＝L2，說明定滑輪相當于一個等臂杠桿，使用時不能(填“能”或“不能”)省力，可以改變用力方向。③定滑輪的自重影不影響定滑輪平衡？為什么？答：不影響，因為定滑輪的重力作用線通過支點(無力臂)2．動滑輪的實質：如果把動滑輪也看成一個變形杠桿，在圖中畫出了動滑輪杠桿的五要素：①怎樣確定支點位置？重物對動滑輪的作用力方向：豎直向下，拉力方向：豎直向上，異向(動力、阻力的方向相反)同側(動力作用點、阻力作用點處在支點同一側)，說明動滑輪的支點肯定在軸的左端點上，在右圖中已畫出動滑輪的杠桿五要素。②比較動滑輪動力臂L1、阻力臂L2的長短可得出：L1＞L2，說明動滑輪相當于一個動力臂是阻力臂2倍的杠桿，根據杠桿的平衡條件可知：使用動滑輪能(填“能”或“不能”)省一半力；③動滑輪的自重影不影響動滑輪平衡？為什么？(影響，因為動滑輪的重力作用點在動滑輪的軸上，和阻力的作用點、方向都相同，如果把F1當動力，輪直徑等于動力臂L1，阻力大小等于重物G物和動滑輪的重力G動之和，輪半徑等于阻力臂L2，即：動滑輪平衡時，F1＝(F2＋G動)/2，如果不計動滑輪自重，可推得：F1＝F2/2)【即時練習】1．對于旗桿頂上的滑輪，其作用敘述正確的是(C)A．省力杠桿，可改變力作用方向B．費力杠桿，可改變力作用方向C．等臂杠桿，可改變力作用方向D．以上說法都正確2.兩個滑輪完全相同，其重力均為20N。分別用如圖所示的兩種方式，將重400N的物體以相同的速度勻速提升，不計摩擦和繩重，則下列判斷正確的是(A)A．F1大于F2B．F1＝F2C．F1小于F2D．F1和F2大小無法確定學習內容二：滑輪組學習指導：閱讀課本P83文字內容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號。【自學檢測】把定滑輪和動滑輪組合在一起就構成滑輪組。【合作探究】教師巡視指導1．圖－4中都是由一個定滑輪和一個動滑輪組合在一起，圖甲這樣組合能省力，但不能改變拉力方向，圖乙這樣組合既能省力又能改變拉力方向，圖甲有三段繩子吊著動滑輪，拉繩子所用的力就是總重的三分之一。圖乙有二段繩子吊著動滑輪，拉繩子所用的力就是總重的二分之一。分析對比：甲、乙兩種繞法有何不同？哪種更省力？2．按照要求組裝圖A、B滑輪組。(動滑輪自重不計)(1)用G/2的力提起重物；(2)用G/3的力提起重物。3．滑輪組橫放(如圖所示)使用滑輪組時，滑輪組用兩段繩子拉著物體做勻速直線運動，拉力F就是物體所受摩擦力f的二分之一，即：F＝eq\f(1,2)f(不計繩與輪的摩擦)，物體水平移動的距離L與繩自由端移動距離s的關系為：L＝eq\f(1,2)s。【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】1．判斷滑輪組承擔物重的繩子段數的常用方法。先找出動滑輪，從定滑輪和動滑輪中間隔斷，如圖所示，然后只數出動滑輪上的繩子段數即可，不包含從定滑輪繞出來的繩子段數。圖甲有三段繩子承擔重物，圖乙有兩段繩子承擔重物。2．根據你所掌握的滑輪知識，完成下列表格：分類優缺點實質定滑輪不能省力但能改變拉力方向等臂杠桿動滑輪能省一半力，不能改變拉力方向動力臂是阻力臂2倍的杠桿滑輪組①使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體用的力就是物重或物體與動滑輪總重的幾分之一；繩子移動的距離就是物體移動距離的幾倍，如：當動滑輪上的繩子段數為n，物體重力為G物，動滑輪重G動，自由端拉力為F，則有F＝(G物＋G動)/n(不計所有摩擦時)，物體提升的高度為h，自由端通過的距離為S，則s＝nh③組裝口訣：奇動偶定。【即時練習】1．如下圖所示，用滑輪組沿水平地面拉動物體A，請畫出最省力的繞繩方法。2．如下圖所示，用滑輪按甲、乙、丙三種方式拉同一重物在相同的水平面上做勻速直線運動，拉力分別為F1、F2、F3，比較它們的大小，其中正確的是(C)A．F1＝F2＝F3B．F1＜F2＜F3C．F1＜F3＜F2D．F3＜F1＜F23.如圖所示，重500N物體A在拉力F作用下以1m/s的速度勻速向左運動，已知F＝100N，不計滑輪自重﹑繩重及滑輪與繩子之間的摩擦，求：(1)物體A受到地面的阻力；(2)在5s內，繩子自由端移動的距離。解：(1)物體A由2段繩子拉著，A受到地面阻力f＝2F＝2×100N＝200N，(2)物體移動的距離S＝vt＝5s×1m/s＝5m，繩子自由端移動距離S繩＝2S物＝5×5m＝10m4．課本P84第4題【當堂練習】見訓練案基礎部分12．輪軸和斜面【學習目標】1．輪軸的實質。2．斜面的特點。重點難點：斜面和輪軸的實質分析。學習內容：輪軸和斜面學習指導：閱讀課本P83科學世界內容，注意觀察插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號。【自學檢測】輪軸是由共同轉軸的大輪和和小輪組成的，通常把大輪叫輪，小輪叫軸，常見的輪軸有門把手、方向盤、扳手擰螺絲。【合作探究】教師巡視指導一、輪軸的幾種情況。1．(觀察右圖)輪軸的實質：輪軸相當于一根可連續轉動的杠桿。輪軸的中心相當于杠桿的支點，輪半徑R和軸半徑r相當于杠桿的動力臂和阻力臂。分析：輪軸靜止或勻速轉動時，由杠桿的平衡條件可得結論：輪半徑R是軸半徑r的幾倍，作用在輪上的動力就是作用在軸上阻力的幾分之一。輪軸平衡時，有F1×R＝F2×r。2.如圖所示是自行車上兩個典型的輪軸裝置，從圖中可知腳踏板與齒輪盤組成了一個省力的輪軸，飛輪與后車輪組成了一個費(選填“省”或“費”)力的輪軸。3．在生產、生活中，人們常會用到輪軸，輪軸由具有公共轉軸的輪和軸構成。分析：轆轤截面圖如圖所示，它就是輪軸的一種。轆轤也可以看成是變形的杠桿，轆轤繞著轉動的軸心就是支點，轆轤的把手轉動一圈就是如圖所示的輪，作用在把手上的力為動力F1，水桶對軸向下的拉力是阻力F2，請在轆轤的截面圖上畫出轆轤的杠桿示意圖。通過示意圖可以發現轆轤是省力(填“省力”或“費力”)杠桿。二、提問：為什么上山的公路修成盤山路，而不是從山下直通山頂？模擬實驗：將三角形的紙片繞在鉛筆上，如圖所示。討論：汽車爬山相當于沿三角形的哪一邊爬到山頂的？走的路程是多了還是少了？你明白了什么道理？還有哪些場合利用了斜面？【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】使用任何機械，能省力就必然費距離，而省距離就必然費力，沒有既省力又省距離的機械。【即時練習】1．斜面是省力(填“省力”或“費力”)的簡單機械，但要費距離。2．騎自行車上坡走“S”形路線，這樣做的好處是(B)A．省距離B．省力C．費力，但省時間D．以上說法都不對3．我們生活中經常使用的工具和見到的情景，分別屬于哪種簡單機械？a．用扳手擰螺釘：輪軸；b．汽車走的盤山公路：斜面；c．挑東西的扁擔：杠桿。4．用15N的力提起20N的物體，下列機械不可行的是(A)A．定滑輪B．動滑輪C．滑輪組D．杠桿E．斜面F．輪軸5．如圖所示，請你至少說出兩項簡單機械原理在自行車上的應用(包括結構和使用方面)。【當堂練習】見訓練案基礎部分

12．認識機械效率【學習目標】1．知道有用功、額外功和總功的含義以及三者之間的關系。2．理解機械效率的概念，能結合具體實例認識什么是有用功、什么是額外功、什么是總功，會計算機械效率。重點難點：1．有用功、額外功和總功。2．理解機械效率的概念，會利用公式進行有關的計算。學習內容一：有用功、額外功和總功學習指導：閱讀課本P85至P86上面文字內容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，熟讀有用功、額外功和總功定義。【自學檢測】1．做功的兩個必要因素是①有作用在物體上的力、②物體在此力的作用下通過一段距離。功的計算公式是：W＝Fs。2．根據自己的理解填空：有用功：在工作時，對人們有用的功，用符號W有表示。額外功：在工作時，對我們無用而又不得不做的功，用符號W額表示。總功：有用功與額外功之和，也叫動力功，用符號W總表示。有用功、額外功和總功之間的關系是：W總＝W有＋W額【合作探究】教師巡視督促指導1．教師演示P85實驗：使用動滑輪是否省功。表格如下：被測物理量次數物重G/N物體被提升高度h/m拉力F1/N沿拉力方向移動的距離S/m鉤碼的重力做功W1/J拉動繩子的力做功W2/J第一次第二次第三次分析：實驗中克服鉤碼的重力做的功是有用功，拉動繩子的力做的功是總功，比較表中5、6兩列數據得出：使用滑輪提升重物時做的功比直接提升重物做的功要多，原因是：我們還要克服動滑輪的自重和摩擦力多做一部分功，這部分功屬于額外功。結論：使用動滑輪不能(“能”或“不能”)省功。2．有同學認為：克服摩擦做的功都屬于額外功。談談你的看法：在圖中畫出物塊受力示意圖并討論分析：如果用大小為F的力勻速向左拉動滑輪組，使物塊移動的距離為S物，物塊受到的地面摩擦為f，則此時有用功是克服物塊與地面之間的摩擦做的功，大小等于W有＝f·S物，動滑輪繩子段數n＝3，總功是拉物塊運動過程中作用在自由端的力F做的功，大小等于W總＝F·3S物總結：豎著提物體克服機械自重和摩擦做功才屬于額外功，橫著拉物體時克服物體與地面摩擦做的功是有用功。【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】有用功是對我們有用必須做的功(直接對物體做的功)，通過機械提升物體做的功是總功，使用機械時，會克服機械的自重或摩擦做一部分功屬于額外功。【即時練習】1．用水桶從井中提水時，所做的有用功是對桶中的水做的功，額外功是對桶做的功，總功是作用在桶上的拉力做的功。2．如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是對桶做的功，額外功是對桶中的水做的功，總功是作用在桶上的拉力做的功。3.一個工人用如圖所示的滑輪組提升2000N的貨物，所用拉力為600N，物體上升了1m，不計繩重和摩擦。求：(1)有用功；(2)總功；(3)額外功。解：(1)有用功W有用＝Gh＝2000N×1m＝2000J(2)總功W總＝Fs＝600N×1m×4＝2400J(3)額外功W額＝W總－W有用＝2400J－2000J＝400J學習內容二：機械效率學習指導：閱讀課本P86文字內容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，記住機械效率的計算公式【自學檢測】1．①有沒有一種簡單機械只做有用功，不做額外功？(沒有)②用不同的簡單機械做功，完成相同有用功時所做的總功是否相同？為什么？(不同，因為額外功不同)③額外功在總功中占的比例越多越好，還是越少越好？(額外功在總功中占的比例越少越好)④一定的總功中，額外功少意味著什么？(有用功多)2．物理學中，將有用功跟總功的比值叫做機械效率，用符號η表示，讀作aita。3．機械效率的計算公式：η＝W有用/W總。4．利用滑輪組做功時，不可避免地要做__額外__功，所以滑輪組的機械效率總是小于1。5．起重機的機械效率是40～50%，抽水機的機械效率是60～80%。【合作探究】教師巡視指導一、如圖所示，工人師傅用三種方法將100N的沙子提到三樓去。請根據圖中所提供信息計算填表：(繩與滑輪摩擦不計，不考慮滑輪和桶、滑輪和口袋間距)：提升方法有用功W有總功W總額外功W額機械效率η①②③這三種方法做的有用功相等(填“相等”或“不相等”)，其中機械效率最高的是方法③(填表格中的序號)。二、寫出“學習內容一”中“合作探究2”滑輪組的機械效率表達式η＝(f·S物)/(F·3S物)＝f/(3F物)。【展示交流】教師掌握情況【精講點撥】機械效率用百分數表示，沒有單位。機械效率是描述機械性能優劣的物理量，機械效率高的機械性能優良。機械效率的高低與所使用的機械工作時是否省力、及省力多少無關；與機械工作時的快慢程度無關；與機械工作時所完成的功的數量多少也無關。【即時練習】1．用動滑輪提升重物的機械效率為75%，它表示(D)A．若作用在動滑輪上的動力是100N，則物重是75NB．若重物是100N，則動力是75NC．若動力做功是100J，則額外功是75JD．若動力做功是100J，則有功用是75J2．用一個重為100N的動滑輪提起一個重為500N的物體(不計摩擦)，這時的拉力為300N，動滑輪的機械效率為%；若用這個動滑輪提升重為1000N的物體，拉力為550N，動滑輪的機械效率為%。3．課本P88第1和2題【當堂練習】見訓練案基礎部分。12．探究滑輪組的機械效率【學習目標】1．會測定滑輪組的機械效率。2．同一滑輪組的機械效率的特點。3．斜面的機械效率探究。重點難點：1．機械效率的有關計算，實驗現象的歸納。2．測機械效率，知道提高機械效率的方法。學習內容：滑輪組及其他機械的效率學習指導：閱讀課本P87實驗探究，注意記憶常見機械效率范圍。【自學檢測】使用機械過程中，機械對物體所做的功是有用功，克服機械自重及機械摩擦所做的功是額外功，人使用機械時對機械做的功是總功。【合作探究】教師巡視督促指導1．實驗探究：同一滑輪組的機械效率。提出問題：使用同一滑輪組提升不同物體，滑輪組的機械效率相同嗎？猜想與假設：使用同一滑輪組提升不同物體時，滑輪組的機械效率不同。實驗器材：________________________________________________________________________需要測量工具：________________________________________________________________________所測物理量：____