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第十章 第五节机械效率教案

第十章 第五节机械效率教案
第十章 第五节机械效率教案

课题:第五节机械效率

课型:新授课课时:1课时

一、教材分析

本章内容大致可以分为两个部分:第一部分主要介绍功;第二部分主要介绍机械能。功部分主要学习做功的多少,做功的快慢,做功的效率。机械效率是在前面简单机械和功的基础上进行得更深一层的学习。它与我们的生活息息相关,机械效率的概念已广泛应用于工作,生活和学习等方面,有必要让学生去探究,理解。

机械效率的概念涉及面广,内容抽象。教材通过生活事例:因装修房子的需要,要把一定量沙子从一楼运往三楼。然后提出三种方案,让学生通过计算说明那种方案较好,进而让学生明白,什么是有用功,什么是额外功,什么是总功,什么是机械效率。认识机械效率的物理意义和现实意义,计算公式,知道实际的机械效率不可能是100%,教材最后通过测斜面机械效率的探究活动,一方面提高学生科学探究能力,另一方面,加深了学生对机械效率的更进一步的理解,同时在探究过程中,培养学生严谨求实的科学态度。从而增强将科学服务于人类的责任感。

二、教学目标

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。

过程与方法:通过参与探究斜面机械效率的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。

情感态度与价值观:通过学习培养高效做事的思想和勇于探

究事实求是的科学态度。

三、学情分析(手写)

四、教学策略及方法

探究法,分析法,讲授法.

五、教具准备

长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线。

六、教学重点及难点

重点:1.理解机构效率,2.探究斜面的机械效率。难点:理解机械效率。

七、教学流程(学法指导,学生活动,习题设计)一、复习、引入新课

复习: 1.什么是功?功的两个主要因素是什么?

2. 将重20 N的重物匀速举高2m,人需做多少功?

探究活动:

目的;因装修房子的需要,要把沙子从一楼运往三楼。

方案; 1.将沙子装进桶里提上三楼;

2.将沙子装进桶里用动滑轮提上三楼;

3.将沙子装进袋子里用动滑轮提上三楼;

问题;那种方案较好?

(已知:沙子重100N,人的体重400 N,动滑轮重10 N,桶重20 N,口袋重5 N ,每层楼高3m)

讨论并计算:1.我们的目的是什么?那部分功对我们是有用的?

2.为了达到目的,采用上面的三种方案人实际总共

做功各是多少?那些功人不想做,但采取这种方案又无法避免,对达到目的来说是额外的?它们各是多少?

3.那种方案较好?怎样比较?

教师小结,给出有用功、总功、额外功的定义,并说明可用有用功与总功的比值来反眏完成某任务所采取的方案的划算程度,物理上把它叫做为机械效率。今天,我们就一起来学习机械效率。板书课题:机械效率二、新课学习 1. 机械效率

教师引导学生总结上面讨论的问题给出定义。板书:有用功:我们所需要的功额外功:我们不需要但是不得不做的功

总功:有用功与额外功之和

机械效率:有用功在总功中所占的比例

2.公式:

由定义得公式:机械效率用字母η表示。

W有表示有用功;W总表示总功。那么,机械效率应该怎样表示?

板书:

讨论:1.机械效率的单位是什么?

2、机械效率可能大于1吗?为什么?

强调:机械效率常用百分数来表示;工作中,我们总是希望功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。

思考练习: 1. 有一水桶掉进了井里,现在想捞桶,有用功、额外功、总功各是什么?若现在想用桶打水,有用功、额外功、总功各是什么?

2、起重机把质量为60t的重物匀速提升了3m,而他的电动机所做的功是3.4χ103J,起重机机械效率是多少? 3. 如图,用200N的力将一重250N的物体匀同学们,刚才我们知道上面斜面的机械效率,任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景。速推上长10m、高6m斜面的顶端,求斜面的机械效率是多少?

思考讨论:斜面的额外功来源是什么?影响斜面机械效率的因素

可能有哪些?教师引导学生提出问题:光滑程度相同,倾角不同的斜面机械效率是否相同?

学生大胆猜想:可能是在斜面高一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高…下面让我们共同来探究这个问题。板书:探究:斜面的机械效率

3.探究斜面的机械效率

设计实验方案:

用一条长木板,一端垫高,成为一个斜面。用刻度尺分别测出斜面的长和高,用弹簧秤分别测出物重和沿斜面的拉力。改变所垫木块位置可改变斜面的倾角。再设计记录数据的表格,就可完成探究目的。进行试验:请同学们根据本一小组的需要进一步讨论完善试验方案,选择桌面上的器材进行实验,记录好数据。得出结论:分析实验数据,你能得出什么结论?你还想知道些什么,可以自己课外继续去探究。评估:回想实验的过程,影响实验误差的因素是什么?

三、小结

本节课你有哪些收获?

1.有用功、额外功、总功;

2.机械效率:定义、公式、计算;

3.探究:斜面的机械效率

七、板书设计

第五节机械效率

1.有用功:我们所需要的功

额外功:对于额外负担所不得不做的功。

总功:有用功与额外功。

2.机械效率:有用功与总功之比

公式

2.探究:斜面的机械效率

提出问题猜想设计实验方案进行实验分析数据,得出结论评估

八、教学反思(手写)

备课时间:上课时间:

中考物理 机械效率的计算综合试题含答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题 1.如图所示,甲乙两个滑轮组,其中每个大小相同的滑轮质量相同,用它们分别将相同的重物提高到相同的高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( ) A .两滑轮组绳自由端拉力相等 B .两滑轮组机械效率相等 C .乙滑轮组的额外功多 D .甲滑轮组绳自由端移动的距离多 【答案】C 【解析】 【详解】 A .由图可知,3n =甲,n 乙 =4,不计绳重和摩擦,则 ()113F G G = +动, ()21 24 F G G =+动 两滑轮组绳自由端拉力不相等,故A 错误; B .不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率 G G G η= +甲动, 2G G G η=+乙动 两滑轮组机械效率不相等,故B 错误; C .两滑轮组的额外功 W G h =甲额动;2W G h =乙额动 故乙滑轮组的额外功多,故C 正确; D .两滑轮组绳自由端移动的距离 3s h =甲 ,4s h =乙 则乙滑轮组绳自由端移动的距离多,故D 错误; 故选C 。 2.用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N ,每次运送的量不定,图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,则动滑轮重为_____________N ,当某次运送3件货物时,绳子的拉力F 是_______ N ,滑轮组的机械效率为_________;经过分析,发现使用同一滑轮组,_________ ,可以提高滑轮组的机械效率(不考虑绳重和摩擦) 。

【答案】100 200 75% 增加物重 【解析】 【详解】 [1]由图乙可知,运送一件货物的重力为100N时,滑轮组的机械效率是50%,不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率 η= 100N ==50% 100N+ W W Gh G W W W Gh G h G G G === +++ 有有 总有额动动动 G动=100N [2]由图可知, n=2则运送3件货物时绳子的拉力 F=1 2 (G总+G动)= 1 2 (3×100N+100N)=200N [3]不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率 η′= 3100N == 3100N+100N W W G h G W W W G h G h G G ? === +++? 有有总总 总有额总动总动 75% [4]由以上计算可知,使用同一滑轮组,增加物重,可以提高滑轮组的机械效率。 3.如图所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,则在2s内拉力做的功是________J,滑轮的机械效率是________(不计滑轮重力). 【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】 物体2s移动的距离:s=vt=0.5m/s×2s=1m, ∵使用的是动滑轮, ∴拉力移动的距离:s′=2s=2×1m=2m, 拉力做功:W=Fs′=2.5N×2m=5J;

初中物理《机械效率》教案 教学设计

初中物理《机械效率》教案教学设计 教学目标 1.知识与技能 ●知道有用功、额外功、总功的含义,指出它们之间的关系. ●能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功.理解机械效率的概念, 知道机械效率小于1及没有单位的原因. ●会利用公式7)=W有/W总进行有关计算. 2.过程与方法 ●经历测量斜面的机械效率的过程.通过参与探究斜面的机械效率的活动, 学习拟定简单的科学探究计划和实验方案. 3.情感、态度与价值观目标 ●关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的 意识.通过探究活动,进行充分的交流与合作,培养学生严谨求实的科 学态度和团结协作的科学精神. 教学重点与难点 重点:能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功;理解机械效率的概 念,会利用公式7)=W 有/W 总 进行有关计算. 难点:会分析影响机械效率大小的因素,指出提高机械效率的方法.教学课时:1时 教学过程: 引入新课 一.复习提问 1.什么是功的原理? 2.如图所示的动滑轮提升重5N的 物体,用功的原理求动力F= 。 3.让学生计算最近一次考试本班的合格率。 二.新课教学 1.有用功、额外功和总功 (1)演示实验

用弹簧秤匀速拉动绳端,使重物G升高。从弹簧秤读出拉力F的值,用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书:“实验数值G=5牛,h=0.5米,F=3牛,s=1米。 弹簧秤的拉力(动力)对动滑轮做的功:W 动 =F·s=3牛×1米=3焦, 提高重物,动滑轮克服阻力做的功:W 阻 =G·h=5牛×0.5米=2.5焦” (2)提问:由实验可以看到W 动>W 阻 ,这是为什么? 学生回答,教师总结:前面研究简单机械和功的原理时,我们没有考虑摩擦,没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素,是理想情况。实际上,我们用动滑轮等简单机械提升重物时,由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升,这时我们用的力(动力)就比没有摩擦时要大(该实验中,理想情况下拉力是2.5牛,而实际的拉力是3牛)。做的功要比没有摩擦时大一些(该实验中,不考虑摩擦时动力做的功是2.5焦,而实际动力对滑轮做的功是3焦)。 (3)总结并边讲边板书 ①在用动滑轮提高重物的实验中,用来提高物体的功对我们是有用的,是必须做的。 问:本实验中的有用功是多少?答:W 有 =G·h=5牛×0.5米=2.5焦。 ②本实验中,用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用,但又不得不做的功,这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。 ③本实验中,有用功加额外功是总共做的功,叫总功。 板书:“3.总功(W 总 ):有用功与额外功的总和叫总功” 问:本实验中总功W 总 =? 答:W 总 =F·s=F·2h=3牛×1米=3焦。 问:本实验中做的额外功是多少? 答:W 额外=W 总 -W 有用 =3焦-2.5焦=0.5焦。 2.机械效率

九年级物理机械效率教案

4.设计表格,将实验数据填入表中。 实验 次数 手的拉力F/N 手移动距离 s/m 钩码重G/N 钩码上升高度 h/m 1 2 3 5.分析实验数据: ⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等? ⑵哪一个做的功多一些? ⑶你认为产生这一现象的原因是什么? 三、关于机械效率的概念 1.几个基本概念: 有用功W 有用_____将重物提升一定高度所做的功 额外功W 额外_____克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功 总功W 总_____手的拉力对动滑轮做的功 2.三者之间的关系:额外有用总+=W W W 3.机械效率的概念:物理学中,将有用功与总功的比值叫做机械效率。 即: %总功 有用功 机械效率= 100? 计算公式: %100?= 总 有用W W η 4.注意:对于实际机械,由于总是有额外功存在,η<1。 第二课时: 四、关于机械效率概念的巩固和计算 例1.下列关于机械效率的说法正确的是 ( ) A. 机械效率可以提高到100% B .机械效率总小于1 C .功率大的机械,机械效率高 D .机械效率越高,有用功就越多 例2.如图所示,在50N 的水平拉力F 作用下, 重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120N.则滑轮组的机械效率为 _______ ;若物体的速度为0.2m/s ,则1min 内拉力做的功为 ___________ J . 例3.各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根 边实验边填表。 分析实验误差,指出要使重物重一些,误差就会小一些。 ⑴不相等 ⑵手拉绳做的功多 ⑶有摩擦,在提起重物时还要提起动滑轮。 答:B

中考物理机械效率计算题

中考物理机械效率汇编 1.用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N ,人用125N 的拉力向下拉动绳子,5s 内可使物体匀速上升2m 求: (1)拉力所做的功和拉力的功率; (2)滑轮组的机械效率. 2.如图所示为一起重机,工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时,工作电流是18安;当起重臂水平旋转,带动重物在8秒内移动16米时,工作电流是5安。 (1) 如果起重臂加长,那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2) (2)请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1%)。 3.如图所示,工人用滑轮组提升重240N 的物体,所用的拉力为150N , 物体在5s 内匀速上升lm .求: (1)有用功; (2)滑轮组的机械效率; (3)拉力的功率. 5. 如图22所示装置 ,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N 的货物提至高处,人对绳的拉力F 1为500N ,货物在1min 内匀速上升了5m 。 (1)请在图上画出绳子的绕法;(2)求滑轮组的机械效率;(3)如果重物是600N ,要把重物提升5m ,求拉力做的功。 6.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s 内将240N 的物体匀速提升2m ,已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力,求:(1)工人做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物,拉力应为多大? 图22

7、 我省出现了百年不遇的特大旱灾,某校为保障师生的生活用水,紧急调来一台功率为15kw 的抽水机, 把水抽到距水面10m 高的蓄水池中,抽水机30分钟刚好将容积为18m 3的蓄水池抽满,求:(1)抽水机对水做的功;(2)抽水机的效率;(3)同学们,水是生命之源,请你写出日常生活中的两项节水措施。 8. 在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V , 额定功率38kW ,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s ,把重物吊起20m .求: (1)该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能.(2)电动机工作过程中,线圈产生的热量.(3)在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t ? 9. 为了给蓄水塔抽水,新买了一单相螺杆自吸泵,其铭牌上的部分参数如下表:(吸程是指水泵到水面的 距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离) (1)该铭牌中有一个参数是明显错误的,请你指出来,并通过计算加以说明. (2)该水泵连续正常抽水1h ,把水抽高了50m ,水泵对水做了多少功?此 时水泵的效率是多少? (g 取10N/kg) 10.如图所示,小明同学用动滑轮提升900N 的木箱,木箱以0.5m /s 的速度匀速上升2m ,所用拉力F 的大小为500N(不计绳重和摩擦). (1)拉力F 做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少? 11.滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg 的重物提高5m ,所用的拉力是600N 。求: (1)该重物受到的重力; (2)工人通过滑轮组所做的有用功; (3)工人做的总功; (4)滑轮组的机械效率。 12.如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N 的箱 子匀速提升5m ,动滑轮的质量为8kg ,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg . 图15 题24图

机械效率 教案示例之一

机械效率教案示例之一 导读:本文是关于机械效率教案示例之一,希望能帮助到您!(一)教材:人教社九年义务教育初中物理第一册 (二)教学要求 (l)知道什么是有用功、额外功和总功。 (2)知道什么叫机械效率,知道计算公式。知道械效率总小于1。 (3)知道提高机械效率的意义和主要方法。 (三)教具 滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺。 (四)教学过程 一、复习提问 1.功的原理是什么? 2.演示(按图1装置)并提问。 用图1的滑轮来提升重5牛的物体,应用功的原理求在细绳端需要加多大的拉力?(动滑轮重忽略不计) 要求一名学生板演,其他学生在笔记本上演算,教师讲评并给出正确解答。 二、进行新课 1.有用功、额外功和总功 (1)演示实验

用弹簧秤匀速拉动绳端,使重物G升高。从弹簧秤读出拉力F 的值,用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书: “实验数值G=5牛,h=0.5米,F=3牛,s=1米。 弹簧秤的拉力(动力)对动滑轮做的功:W动=F·s=3牛×1米=3焦, 提高重物,动滑轮克服阻力做的功:W阻=G·h=5牛×0.5米=2.5焦” (2)提问:由实验可以看到W动>W阻,这是为什么? 学生回答,教师总结:前面研究简单机械和功的原理时,我们没有考虑摩擦,没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素,是理想情况。实际上,我们用动滑轮等简单机械提升重物时,由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升,这时我们用的力(动力)就比没有摩擦时要大(该实验中,理想情况下拉力是2.5牛,而实际的拉力是3牛)。做的功要比没有摩擦时大一些(该实验中,不考虑摩擦时动力做的功是2.5焦,而实际动力对滑轮做的功是3焦)。 (3)总结并边讲边板书 ①在用动滑轮提高重物的实验中,用来提高物体的功对我们是有用的,是必须做的。 板书:“1.有用功(W有用):利用机械工作时对人们有用的功叫有用功”(注意,本节标题暂不出) 问:本实验中的有用功是多少?答:W有=G·h=5牛×0.5

人教版八年级物理下册12.3《机械效率》教学设计

人教版教材12.3《机械效率》教学设计 思路设计: 本课从“节能”的角度设置情境提出问题,引发学生的思考;在实验的基础上,分析生活中杠杆、滑轮、斜面等简单机械是否省功,让学生充分理解有用功、额外功、总功以及机械效率的含义;然后以解决生活中的实际问题为背景,让学生以小组为单位设计实验并进行实验探究,进一步理解机械效率的含义,了解滑轮组的机械效率跟哪些因素有关,掌握提高滑轮组的机械效率的方法,并推广到其他机械。本节课的设计充分利用了的物理从生活中来而到生活中去的特点,让学生在过程中去分析、学习和体会,达到掌握知识,学习方法,提高能力,培养情感、态度和价值观的目的。 教材分析: 机械效率是衡量机械性能的一个重要方面,它体现了机械对能量的利用率,与当今社会提出的“节能环保”的主题有着紧密的联系,具有十分重要的现实意义,本节课就是让学生从能量利用的角度理解效率的问题。合理的教学设计,可以让学生根本上理解机械效率的含义,让学生更加具体的理解前面学习的功和能之间的联系,更好的理解九年级要学习的广义效率。本节课的教学内容由“机械效率”和“探究影响滑轮组机械效率的因素”两部分组成,其中对“机械效率”概念的理解是本节课的重点,“探究影响滑轮组机械效率的因素”是本节的难点。在教学过程中通过设置情境,实验探究和实例分析让学生理解有用功、额外功和总功,达到使其真正理解机械效率含义的目的突出重点;组织学生以小组为单位经历探究影响滑轮组机械效率的因素的全过程,让他们通过思考、分析、实验、总结等过程突破本节的学习难点,既能激发他们的学习兴趣,又能提高他们的各种能力。 学情分析: 学生在前面已经对“简单机械”、“功”和“能”进行了学习,在日常生活、学习中也可以体会到其他方面的“效率”问题,已经具备学习本节内容的基础。所以合理的设置情境,让学生发现问题,在已有知识和能力的基础上,让学生设计方案解决问题,对于他们来说既有一定的难度,又可以在教师的适时帮助下经过努力合作完成,这样的课程设计可以充分激发学生的求知欲,让更多的学生主动参与到学习中来,在学习的过程中不断提高学生的综合素质和各种能力。 教学目标: 1.知识与技能 (1)能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。 (2)能说出机械效率的含义,知道机械效率是小于1的。能利用机械效率的公式进行简单的计算。 (3)通过实验了解滑轮组机械效率的高低与哪些因素有关。 2. 过程与方法 通过参与探究动滑轮、滑轮组等简单机械的机械效率的活动,学习科学探究实验的方法。 3. 情感态度与价值观 通过对机械效率的了解,认识到机械效率反应机械对能源的有效利用成分。以滑轮组为例,探究影响机械效率的因素,提高机械效率可以缓解能源危机,有节约能源的意识。 教学重点: 机械效率概念的理解 教学难点: 探究影响滑轮组机械效率的因素

初中物理机械效率计算

精选 F 图20 1.用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m ,已知拉力大小恒为60N , 方向总保持竖直向上,动滑轮的质量为3kg ,绳重和摩擦均不计。求: (1)物体所受重力; (2)该滑轮组在此过程中的机械效率(保留1位小数)。 答案:(6分) 解:(1)不计绳重及摩擦 F 拉=1/n ( G 物+G 动) G 物= n F 拉- G 动= n F 拉- m 动g=3×60N-3kg×10N/kg =150N 3分 (2)η=W 有用/W 总= G 物h/(FS )= G 物h/(Fnh )×100% =150N×2m/(60N×3×2m )×100% ≈83.3% 3分 2.装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N 的货物,所用的拉力F 为600N ,绳子自由端在50s 内被拉下2m ,在此过程中求: (1)拉力F 所做的功; (2)拉力F 功率; (3)滑轮组的机械效率。 答案:解:(1)W 总= FS = 600N ×2m = 1200J (2)P= W 总t = 1200J 50s = 24w (3)η= W 有W 总 = Gh W 总 = 1000N ×1m 1200J =83﹪ 3.电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。 某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。 (1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地 的接触面积共为1.ox 10-zmz,那么车对地面的压强多大? (2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。此时自 行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls 内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率多大? ⑶与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。(所提 问题指代不明) 答案:

机械效率分析教案

机械效率分析教案 【设计理念】 1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功;在此基础上理解机 械效率,并通过探究斜面的机械效率,加深机械效率的认识。 2。通过对机械效率的学习,让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念, 使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来,具有于任何事情都要注意效率的科学态度。 【教材分析】 教学目标知识与技能1.知道有用功、额外功、总功 2.理解机械效率,会计算机械效率 过程与方法1.根据生活事例认识物理知识,并运用物理知识解决实际问题 2.探究:斜面的机械效率 3.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律 情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有将科学技术应用 于日常生活、社会初中的意识。 教学重点1.理解机构效率 2.探究斜面的机械效率 教学难点理解机械效率 教学方法讨论,探究 教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件 【教学过程实录】 一、引入新课 师:小明家最近买了一处新楼房,一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下,需把沙 子运到二楼。请同学们根据需要,选择器械帮助小明家解决这个问题,看看哪个小组选的 办法最好? 生:小组讨论后自由回答 (把沙子装入桶中,用动滑轮把沙子拉到楼上;在地面与楼面之间搭上木板,将沙子装 入袋子沿着木板推到楼上……)

二、进行新课 师:假如用动滑轮提升沙子,请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。 生:观察思考。 师:对谁做的功是我们需要的? 生:对沙子做的功。 师:(板书有用功:我们所需要的功。) 哪部分功是我们不需要,但不得不做的? 生:提桶所做的功,克服动滑轮的重力所做的功。 师:(板书额外功:工作时,对于额外负担所不得不做的功。) 一共做的功等于什么? 生:有用功与额外功之和。 师:(板书总功:有用功与额外功之和。) 假如用斜面推沙子(媒体显示),有用功、总功、额外功各是多少? 生:(计算回答) 师:假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示), 你认为哪一种方法最好?为什么? 生:讨论回答。(第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少。) 师:工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。(板书机械效率:有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么,机械效率应该怎样表示? 生: 师:根据公式计算,上面斜面的机械效率是多少? 生:计算回答。 师:观察计算结果,对“机械效率”,你能发现什么? 生:讨论回答。(机械效率没有单位,小于1,常用百分数表示。)

(完整版)机械原理知识点归纳总结

第一章绪论 基本概念:机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点,也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性,对绘制好的简图需进一步检查与核对(运动副的性质和数目来检查)。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构,是本章的重点。 运动链成为机构的条件是:原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束,并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法:k个在同一处形成复合铰链的构件,其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法:从机构自由度计算公式中将局部自由度减去,也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体,预先将滚子除去不计,然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法:计算自由度时,首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计,然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的,这些几何条件有些是暗含的,有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件,需通过直观判断来识别虚约束;对于明确给定的几何条件,则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反,前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上,以组成新的机构,它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径;后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架,以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1.基本概念:速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心(数目、位置的确定),以及“三心定理”。 2.瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3.同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式,在什么条件下,可用相对运动图解法求解? 4.“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5.构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6.哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1.基本概念:“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”(引入的意义)、“摩擦圆”。 2.各种构件的惯性力的确定: ①作平面移动的构件; ②绕通过质心轴转动的构件;

初中物理机械效率计算题练习

错误!未定义书签。.(2010泰州)用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体质量 为20kg,人用125N的拉力向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2m求: (1)重物的重,绳子移动的距离;(2)拉力所做的功和拉力的功率; (3)滑轮组的机械效率. 2.(2010德州)如图22所示装置,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m。 (1)请在图上画出绳子的绕法,绳子移动的距离和速度; (2)求滑轮组的机械效率和拉力的功率,动滑轮的重; (3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力的大小和拉力所做的功, 滑轮组的机械效率。 3.(2010龙岩)滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物用了5s时间提高了5m,所用的拉力是600N。求: (1)该重物受到的重力;(2)绳子移动的距离和速度 (3)工人通过滑轮组所做的有用功; (4)拉力的功率,工人做的总功;(5)滑轮组的机械效率。 4、(10·达州)如图17所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取 泥土的情形。某次操作中,工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重为90 0 N的泥土匀速提升5 m。在这段时间内: (1)拉力F所做的有用功是多少? (2)拉力F做功的功率是多少?(3)滑轮组的机械效率是多大? G 图22 图15

5.(2010苏州)(8分)如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿 斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到 顶端B.运动过程中克服摩擦力做了100J的功.求: (1)运动过程中克服物体的重力做的功; (2)斜面的机械效率; (3)推力F的大小. 6.(2010湛江)湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80 k g的正方体货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求: (g取10N/kg) (1)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为0.04m2,求货物对地面的压 强和货物的密度. (2)货物上升的高度和速度; (3)提升时绳子自由端的速度. (4)拉力F的功率.(4)此滑轮组的机械效率. 7.(10·茂名)用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2×103kg/m3,底面积是0.3m3,重力为600N。物体A在F=100N的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m。(g取10N/kg)求: (1)物体A对水平地面的压强是多少? (2)物体A的体积是多大? (3)若该装置的机械效率为80%,物体A 在水平方向上受到的阻力是多少

八年级物理下册 9.6 测滑轮组的机械效率教案 (新版)北师大版

9.6实验:测滑轮组的机械效率 一、教具 学生分组实验器材:刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台,一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,长约2米的细绳. 二、教学过程 1.提问:在学生预习测滑轮组的机械效率的基础上,组织学生回答问题. (1)本次实验的名称和目的; (2)为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?每个量怎样测量? 2.做好实验的几点说明. (1)钩码的重由钩码的质量用G=m·g算出. (2)匀速拉动弹簧秤使钩码G升高.注意“匀速拉动”.测课本图14—10(甲)和(乙)两图中的拉力时,拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出. (3)钩码上升的高度(h),可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出. (4)细绳自由端通过的距离(s)的测定,教师边演示边讲解,可事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处用色笔在细绳上做个记号,再拉弹簧秤,用滑轮组提升重物.用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量细绳色点到与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,就是细绳自由端通过的距离(s). (5)实验要严肃认真参照课本实验按要求去做.要实事求是地记录所测得的数据,将数据记录在课本上的表格中.不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数据和结果. (6)实验完毕,要整理好仪器,放回原处. 3.学生实验,教师巡回指导,发现问题及时在全班讲解.

4.学生实验完毕,由几组报告实验结果.组织讨论课本上的“想想议议”. (五)布置作业:写出测滑轮组的机械效率实验报告.实验报告的内容包括实验名称、实验目的、器材、步骤、记录有实验数据的表格、实验结果(参照课本实验内容). 课后反思:在实验过程中让学生自己找到影响滑轮组机械效率的因素。7.1 《力》 【教材分析】 力是生活中常见的一种物理现象,力学是初中物理的重点知识。学好力的概念是今后学习力学知识的基础。 【学情分析】 在日常生活中,学生对力已有许多感性认识,如何将感性认识转化为理性知识是本节教学的难点。先让学生列举一些有关力的实例,然后用不完全归纳法归纳出力是物体对物体的作用;再通过实验现象概括出力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变;最后通过实验,让学生体验力的作用是相互的。本节教学设计的思路是“实例(实验)——分析——概括”。教学中要注意联系生活实际,突出科学探究中的分析与论证这一环节。 二、 三、过程与方法 1.通过活动和生活经验感受力的作用效果。 2.了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象。 3.“实例——分析——概括”。 三、情感、态度与价值观 1.通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理。 2.善于将自己的见解公开并与他人交流,认识交流与合作的重要性。 【教学重难点】 教学重点: 1.力的概念、单位及其作用效果。 2.力的三要素,会用示意图表示力。 教学难点: 1.力的概念。 2.认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。 【教学方法】 观察法、实验法、讨论法、探究法,分析归纳法 【教学用具】 气球,弹簧,磁铁,铁钉,多媒体课件。

初中物理机械效率计算题练习题

共享知识分享快乐 机械效率计算题练习题 1.小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动 一个重2000N,底面积为0.5m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则A对地面的压强是多少Pa;该装置的机械效率是多少. 的作用在拉力F20N,绳重和摩擦不计.2.如图所示,物体重180N,动滑轮重求:0.1m/s的速度匀速上升.下,物体正以;1)拉力F()拉力做功的功率;(2. )动滑轮的机械效率(3 ,80N.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为200N的泥桶,所用的拉力为3 ,滑轮组的多少w,则拉力的功率为若工人在5S,内将泥桶匀速向上提升2m_ 机械效率为多少。 ,物体上升的速的物体A4.如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N,不计绳重和摩擦,

人拉绳做功的功率为,人拉绳的力为250N0.1m/s度为 .多少W,滑轮组的机械效率为多少,动滑轮重多少N 作用下沿水平的物体在20N的水平拉力F120N5.重为、底面积为0.1m2 10m,用时20s.求:地面向右匀速运动了(1)物体对地面的压强;(2)物体所受摩擦力的大小;(3)拉力所做的功和拉力的功率. 米,则作用在滑轮上1000牛的物体匀速提升126、如图4所示的滑轮把重为 焦,若提升重物所用________的拉力F为______牛,绳子对重物所做的功为瓦。的时间为1 分钟,则绳子对重物做功的功率为________ ,重的物体,绳子自由端拉力F为400N7.如图8所示,用滑轮组提起重900N 10m内匀速上升了。求:物在20S 滑轮组的机械效率。(3) (1)物体上升的速度。(2)提起物体

(八年级物理教案)物理教案-机械效率

物理教案-机械效率 八年级物理教案 教学课题:第十一章第八节机械效率 教学方法:初中学生虽然有了一定的分析能力,但不善于动脑,好奇心强,集中精力听课的持久性差,比较好动,根据这个特点,我在教学中采用了"以学生自学为主,配以谈话、引导相结合"的教学方法,以培养学生的自学能力,提高学生的学习兴趣。 教材分析:机械效率在初中物理教学法中既是重点内容,也是难点内容,重就重在它可使学生对全章知识形成一个比较完整和全面的知识结构,真正掌握使用简单机械的目的;难就维在:1前面在讲简单机械和功的原理时,都没有考虑摩擦和某些机械自身的重。因此对本节课讨论的内容很难捉摸理解,在具体实例中分不清哪部分是存用功?哪部分是额外功?2对机械效率的物理意义不能真正理解,只会死记公式,遇到具体问题就感到无从下手。为此我在教学中将“用动滑轮提升重物”这个综合性的问题分解成三个单一的问题提出来即a直接提升重物b直接提升滑轮c用滑轮将重物提升。其教学过程如下2什么叫功率?它的物理意义是什么? 3功的原理内容是怎样的? 通过对功的原理的学习,我们知道使用任何机械都不省功,那么使用简单机械的目的何在?(学生回答:省力或工作方便)在省力和工作方便的同时,

我们以学习了表示做功快慢的物理量是哪一个?(学生回答:功率)今天我们将讨论使用简单机械中的另一个问题“机械效率”,开门见山引入新课。 (一)引导学生学习有用功,额外功,总功三个物理概念 1板书课题让学生朗读课文 (1)请一们学生朗读课文1—3自然段要求其余同学留意有没有读错的地方,若有让学生提出并纠正。 (2)提问学生:在这几段课文中,提到了哪几个前面没有学过的名词术语?(学生回答:有用功、额外功、总功) (3)教师指出:同学们看了这几段课文后,对有用功、额外功、总功会感到难以捉摸,今天我们就通过讲座下面的问题来突破这些难题。 (1)出示重物,提问学生,如果我将这个重为G牛的物体向上匀速举起,请回答如下问题: a需克服什么力做功?(克服重力做功) b需用多大的力?(F=G) c需何等多少功?(W=FS) (2)出示用细绳悬在支架上作动滑轮用的单滑轮,并说明:假设这个滑轮摩擦很小,可以忽略不计,它本身的重为G牛,如果我们通过拉绳子把这个下面没有挂别的物体的“空”滑轮匀速提升h米,引导学生回答如下问题:

初中物理《机械效率》教案

初中物理《机械效率》教案 一、教学目标 1.理解有用功、额外功、总功及三者之间的关系;理解机械效率的定义和公式,能够利用公式进行有关计算。 2.通过观察和实验认识有用功、额外功和总功;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.本节课注重与生活的联系;关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识,从而增强将科学服务于人类的责任感。 二、教学重、难点 1.有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系;机械效率的概念。 2.影响机械效率大小的因素。 三、教学过程 环节一:导入新课 【创设情境】 教师出示一张图片。提出问题:生活中听过关于效率的词语,学生能够回答出:工作效率,学习效率等。根据学生回答引出课题《机械效率》。 环节二:新课讲授 【生成概念】 1.组织学生完成书中“使用动滑轮是否省功”这一实验。 提出问题:学生猜想定滑轮和动滑轮拉同一物体到同一高度做的功是否相同。

实验:(1)让一位同学到讲台上,一位同学用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,并计算拉力所做的功。 (2)再让另一位同学到讲台上,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,在做这个演示实验之前,提问两次拉力做的功是否相同,然后开始实验,再次计算拉力所做的功。 提问,两次实验中拉力做的功为什么不同?提问后总结:尽管使用动滑轮会省力,但由于滑轮本身所受的重力所受的重力以及摩擦等因素的影响,所以通过动滑轮拉动钩码,拉力做的功要多一些。 环节三:巩固提高 【深化理解】 学完本节课的新内容之后,让学生小组讨论,机械效率是否能够达到100%。 通过总结学生回答得到机械效率不能达到100%。 环节四:小结作业 小结:教师提问学生回答的方式进行总结,梳理本节课知识点。 作业:如何提高生活中常见机械的工作效率。 四、板书设计

初中物理机械效率计算

图20 1.用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m ,已知拉力大小恒为60N , 方向总保持竖直向上,动滑轮的质量为3kg (1)物体所受重力; (2)该滑轮组在此过程中的机械效率(保留1位小数)。 答案:(6分) 解:(1)不计绳重及摩擦 F 拉=1/n (G 物+G 动) G 物= n F 拉- G 动= n F 拉- m 动g=3×60N-3kg×10N/kg =150N 3分 (2)η=W 有用/W 总= G 物h/(FS )= G 物h/(Fnh )×100% =150N×2m/(60N×3×2m )×100% ≈83.3% 3分 2.装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N 的货物,所用的拉力F 为600N ,绳子自由端在50s 内被拉下2m ,在此过程中求: (1)拉力F 所做的功; (2)拉力F 功率; (3)滑轮组的机械效率。 答案:解:(1)W 总= FS = 600N ×2m = 1200J (2)P= W 总t = 1200J 50s = 24w (3)η= W 有W 总 = Gh W 总 = 1000N ×1m 1200J =83﹪ 3.电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。 某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。 (1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地 的接触面积共为1.ox 10-zmz,那么车对地面的压强多大? (2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。此时自 行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls 内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率多大? ⑶与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。(所提 问题指代不明) 答案:

机械效率教学反思

《机械效率》教学反思 本节课是八年级物理第十二章第三节的内容,这节主要讲述有用功、额外功、总功、机械效率和测量滑轮组机械效率的内容。在前几节中已经学习了功、功率的基本概念以及杠杆、滑轮等简单机械,引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功。机械做功就涉及到机械效率的问题,所以本节课将更多地和生活相联系。针对这节课我的反思如下: 一、本节课总体上按照复习提问、创设情境引入新课、新课教学、课堂小结、巩固练习及布置作业的步骤顺利的完成了教学目标。 1、复习提问:我设计了3个简单的问题,如:功的两个主要因素和计算公式等问题,问题的设置主要是让学生对旧知识的巩固,为接下来新课做准备。 2、创设情境引入新课:通过生活中做功的例子引入了新课教学。例子的设计与生活密切联系,激发了学生对本节课知识学习的求知欲。 3、新课教学: (1)通过生活中的例子引出有用功、额外功和总功的概念。例子简单,学生容易掌握。 (2)通过对总功的公式W总=W有+W额的理解,逐步引出机械效率的概念及公式,再利用机械效率的公式计算一道练习题,加深学生对有用功、额外功、总功和机械效率的理解,突出本节课的重点。 (3)测量滑轮组的机械效率,让学生利用探究的七个要素,分成小组对滑轮组的机械效率进行测量并总结出结论,进行交流。教师再逐步的引导学生知

道影响滑轮组机械效率的因素以及提高机械效率的方法。目的是为了培养学生动手动脑能力,分析归纳能力和交流合作的能力,有效地突破了本节课的难点。 4、课堂小结:让2到3名不同层次的学生总结本节课所学的知识,目的是让老师了解不同层次的学生对本节课知识的掌握情况。 5、巩固练习及布置作业:通过课件和书后习题的练习,让学生对本节课重难点知识的加以巩固。从对学生的反馈练习中来看,学生已经基本掌握了本节课的学习目标,尤其是对重难点知识的掌握程度很好。 二、不足之处 1、在讲授有用功、额外功和总功的概念时,虽然是通过生活中的例子引出了概念,如果能再举几个生活中有关有用功、额外功和总功的例子,更能让学生加深对有用功、额外功和总功的例子,真正的体现从生活走向物理,从物理走向社会的课程理念。 2、由于课前部分学生的实验器材没有安装好,时间有限,在测量滑轮组机械效率的实验过程中,有的小组没有做完老师布置的任务。 总之,课堂是教学的主阵地,是学生展示的舞台。提高驾驭课堂能力,举一反三,这是我在今后教学中需要努力的一方面,同时,还要认真备课,精心设计教案,备学生,备教法、学法,努力提高学生的学习积极性,发挥学生的主体作用,培养学生自主、合作、探究的学习能力,充分拓展学生潜能,从而提高教学效果。

初中物理机械效率教案

《机械效率》教学设计 一、教学目标 1.理解有用功、额外功、总功及三者之间的关系;理解机械效率的定义和公式,能够利用公式进行有关计算。 2.通过观察和实验认识有用功、额外功和总功; 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.本节课注重与生活的联系;关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识,从而增强将科学服务于人类的责任感。 二、教学重、难点 1.有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系;机械效率的概念。 2.影响机械效率大小的因素。 三、教学过程 环节一:导入新课 【创设情境】 教师出示一张图片。提出问题:生活中听过关于效率的词语,学生能够回答出:工作效率,学习效率等。根据学生回答引出课题《机械效率》。 环节二:新课讲授 【生成概念】 1.组织学生完成书中“使用动滑轮是否省功”这一实验。 提出问题:学生猜想定滑轮和动滑轮拉同一物体到同一高度做的功是否相同。 实验: (1)让一位同学到讲台上,一位同学用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,并计算拉力所做的功。

(2)再让另一位同学到讲台上,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,在做这个演示实验之前,提问两次拉力做的功是否相同,然后开始实验,再次计算拉力所做的功。 提问,两次实验中拉力做的功为什么不同?提问后总结:尽管使用动滑轮会省力,但由于滑轮本身所受的重力所受的重力以及摩擦等因素的影响,所以通过动滑轮拉动钩码,拉力做的功要多一些。 环节三:巩固提高 【深化理解】 学完本节课的新内容之后,让学生小组讨论,机械效率是否能够达到100%。 通过总结学生回答得到机械效率不能达到100%。 环节四:小结作业 小结:教师提问学生回答的方式进行总结,梳理本节课知识点。 作业:如何提高生活中常见机械的工作效率。 四、板书设计

机械原理考研讲义四(机械的效率和自锁)

第五章机械的效率和自锁 效率是衡量机械性能优劣的重要指标,而一部机械效率的高低在很大程度上取决于机械中摩擦所引起的功率损耗。研究机械中摩擦的主要目的在于寻找提高机械效率的途径。机械的自锁问题及移动副自锁条件的求解是本章的难点之一。 本章知识点串讲 【知识点1】机械效率及其计算 定义:机械的输出功与输入功之比称为机械效率,η= W r / W d。 性质:η<1(η= 1——理想机器——永动机) 表示方法: a. 功表示 η= W r / W d = 1- W f/ W d b. 功率表示 η= p r / p d = 1- p f/ p d c. 力(矩)表示 η= F0/ F= M0/ M 1)串联机器(组)的总效率等于组成该机器(组)各机械部分效率的连乘积 η=η1η2……ηK 2)对于并联机构的总效率计算就相对麻烦一点。 N r

η= (Nd1η1 + Nd2η2 + …+ NdK ηK) / (Nd1 + Nd 2 + …+ NdK) = (Nd1η1 + Nd2η2 + …+ NdK ηK) / Nd 并联机组的效率,不仅与各个机构的效率有关,而且与效率的分配有关 3)混联 兼有串联和并联的机构称为混联机构。为了计算其总效率,可先将输入功至输出功的路线弄清,然后分别计算出总的输入功率和总的输出功率,最后计算其总的机械效率。 【知识点2】机械自锁条件的确定 定义:由于摩擦的存在,沿某个方向的驱动力如何增大,也无法使受力对象产生运动的现象——称为机械的自锁。 同学们要注意的是,机械的自锁只是在一定的受力条件和受力方向下发生的,而在另外的情况下却是可动的,也就是说自锁具有方向性。 1)平面自锁条件: (1)当α>φ时,驱动力P 的作用线在摩擦角φ之外。Px > F ,即滑块加速; (2)当α=φ时,P 与R 共线。Px = F : a. 滑块等速运动——原本运动; b.静止不动——原不动,具有运动趋势。 (3)当α<φ时,驱动力P 的作用线在摩擦角φ之内。Px < F , a. 滑块减速运动减至静止——原本运动; b.静止不动——原不动,不论P 有多大。 故平面自锁条件——α≤φ,等号表示条件自锁。 N R

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