八年级物理系列学案【ty】功与机械第5～6节.docx

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一.教学内容：

第十二章功与机械

5、机械效率

6、机械能〔1〕

二.重点、难点：

知道有用功、额外功、总功之间的关系

W

??

理解机械效率的概念，会用公式

有用

总W 进展有关计算

总

动能、势能和机械能的根本概念及打算其大小的因素

三、学问点分析：

［机械效率］

有用功和额外功

有用功是指符合工作目的所做的功，是无论实行哪种方法都必需做的功；额外功是指并非我们需要但又不得不做的功，实际工作中要求额外功越少越好，有用功加额外功是总共做的功，称为总功。

机械效率：在物理学中，把有用功跟总功的比值叫做机械效率。符号“η”表示，

计算公式η=W /W

有用

×100%

总

滑轮组机械效率η=W

/W

有用 总

×100% W =G

有用

h W =F s

物 总 拉

①使用任何机械，除了做有用功外，都不行避开地要做额外功。但有用功总小于总功，所

以机械效率总小于1。

②机械效率是一个比值，所以无单位。

③机械效率表示有用功在总功中所占的比例凹凸，是表征机械性能优劣的物理量，机械效率的凹凸由有用功和总功共同打算，既跟被拉动的物体〔外部因素〕有关，也和机械本身构造

〔内部条件〕有关，提高机械效率的主要方法是：增大有用功和削减额外功。

［机械能］

〔一〕关于能量概念的建立

自然界能量的形式很多，如电能、光能、原子能等，机械能也是能量的一种形式。一个物体具有能量，可以用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就具有能量，例如，处在较高位置的物体，让它落下来，就可以做肯定数量的功。飞行的子弹遇到障碍物，也可以对障碍物做功。所以，地面上的物体和高处的物体不同，后者可以做功，而前者不能；运动的物体和静止的物体也不同，运动的物体可以做功，静止的物体就不能。高处的物体落到地面，可以做功，但是在未落下前，它只具有做功的可能性，即具有做功的本领；同样，运动的物体遇到障碍物时，可以做功，但是没有遇到障碍物之前，也只具有做功的本领。物体具有做功的本领，我们就说物体具有能。

一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。比方，同一个重锤被举得越高，落下时能把木桩打进地里越深，即被举得越高的重锤能够做的功越多，所以我们说它具有的能量就越大。正由于如此，可以用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。一个物体假设能对另一个物

体做功，这个物体就具有能〔或能量〕。物体具有的能越多，它可以对其他物体做的功就越多。能量的单位和功的单位一样是：焦耳〔J〕。

〔二〕动能的概念及其打算因素

风吹帆船航行是流淌的空气具有能量推动帆船前进，急流的河水能将石头冲走是流淌的河水具有能量将石头冲走了，飞行的子弹具有杀伤力是运动的子弹具有能量产生杀伤力，运动着的钢球打在木块上将木块推走是运动的钢球具有能量将木块推走。流淌的空气和水、飞行的子弹、运动的钢球由于都在运动而具有能量，称之为具有动能。物体由于运动而具有的能量，叫做动能。一切运动的物体都具有动能，例如运动的小汽车在遇到障碍物后能抑制阻力前进而做功，所以运动的小汽车就具有动能。一切运动的物体都具有动能。我们在日常生活中能见到：风〔流淌的空气〕能使风车转动；流水能使水轮机转动；飞行的子弹能打穿木块，说明运动的物体能够做功。空气、水、子弹在运动，能做功。所以我们把物体由于运动而具有的能量叫动能。

物体的动能大小与哪些因素有关呢？我们要推断一个物体具有能的多少，就要让物体的能都通过做功的方式释放出来，我们通过比较其做功的多少来推断物体具有能的多少。依据这种思路，下面我们通过一个小试验来争论影响动能大小的因素：

试验器材：将硬纸片折成V型槽〔或带有凹型槽的塑料尺，或者用薄木板、塑料板，板两边粘有两条平行厚纸片构成的槽型〕、火柴盒、质量不等的小球〔如铁球、玻璃球、塑料球、泥巴球等〕各一个。

试验步骤：

①按图1组装好器材。

图1

②将同一小球放在斜槽上不同位置处，从静止开头滚下，球撞击火柴盒后，观看并记录火柴盒运动距离的远近，运动的小球能够对火柴盒做功，也就是说运动的小球具有能，而且在越高处下滑的小球就将火柴盒推的越远，能够做更多的功，或者说质量肯定时物体运动的速度越大，其具有动能也就越大。

③用质量不同的球从斜面的同一位置滚下，撞击火柴盒后，观看并记录火柴盒运动距离的远近。小球从同一高度下滑，说明它到水平面后具有一样的速度。质量越大的小球将火柴盒推的越远，能做更多的功，所以在速度肯定时，物体的质量越大，其动能也就越大。

物体的质量和速度越大，其动能越大，从枪膛射出的子弹，由于速度很大，所以动能也很大，因而具有杀伤力，而静止的子弹速度为零，动能也为零，对人不构成危急：从楼顶扔下一个乒乓球和一个石块，由于乒乓球