Plan de lección de Física "Eficiencia mecánica" Volumen 2 para el octavo grado publicado por People's Education Press
El siguiente es el plan de lección para el segundo volumen de Física "Eficiencia mecánica" para estudiantes de octavo grado publicado por People's Education Press que compilé para usted. Para obtener más contenido relacionado, preste atención a la columna del plan de lección. Plan de lección de "Eficiencia mecánica" en el segundo volumen de Física para 8º grado de la Prensa de Educación Popular
Objetivos didácticos
1.
2. La máquina con el mismo polipasto Características de eficiencia
Puntos importantes y difíciles en la enseñanza
La enseñanza se centra en los conceptos de trabajo útil, trabajo total. , y trabajo extra; cálculo de la eficiencia mecánica y cómo mejorar la eficiencia mecánica
2.2 Dificultades en la enseñanza: Cálculo de la eficiencia mecánica y cómo mejorar la eficiencia mecánica
Proceso de enseñanza
Guía de aprendizaje 1. Determinación de la eficiencia mecánica del bloque de poleas
●Vista previa autónoma:
Lea las páginas 86 y 87 del libro de texto y complete el siguiente formulario para completar espacios en blanco:
1. En el experimento de medir la eficiencia mecánica del bloque de polea, se deben medir cuatro cantidades físicas: la gravedad del gancho código G, el gancho código Altura de elevación h, fuerza de tracción F , distancia recorrida por el extremo de la cuerda s;
2. Método de cálculo del trabajo útil: W = Gh
3. Método de cálculo del trabajo total: W total=Fs.
●Discusión en grupo:
1. Cada grupo divide el trabajo y coopera para completar el siguiente experimento:
(1) Instale la polea como se muestra en la imagen. figura y registre la fuerza del código del gancho. La gravedad G y la posición del código del gancho y el dinamómetro de resorte.
(2) Tire lentamente del dinamómetro del resorte para elevar el código del gancho en h, lea el valor; de la fuerza de tracción F, y medir con una escala la altura h del código del gancho subiendo y la distancia s recorrida por el dinamómetro de resorte
(3) Calcular el trabajo útil, el trabajo total y el mecánico; eficiencia.
(4) Cambie el número de códigos de enlace y realice el experimento anterior dos veces más.
●Instrucciones para el profesor:
Cuando exploramos los factores que afectan la eficiencia mecánica del bloque de poleas, no consideramos el factor de fricción.
● Siguientes ejercicios:
1. En el experimento de Xiao Ming para medir la eficiencia mecánica del bloque de poleas, el dispositivo utilizado es el que se muestra en la figura. Cada código de gancho en el experimento pesa 2N. sigue:
(1) En el experimento, al medir la tensión F en el extremo de la cuerda, el dinamómetro de resorte debe tirarse verticalmente hacia arriba a una velocidad constante y la lectura debe tomarse durante el tirón. proceso.
(2) La eficiencia mecánica medida en el primer experimento fue ____74__. (Los resultados se conservan con dos cifras significativas)
(3) Del análisis de los datos de la tabla, se puede ver que el segundo experimento se realizó utilizando el gráfico b; el cuarto experimento se realizó utilizando el gráfico b; do. (¿Opcional?a?,?b?o?c?)
(4) El análisis de los datos experimentales primero y segundo muestra que usar el mismo bloque de polea, aumentar la gravedad del peso de elevación puede mejorar la resistencia del bloque de poleas La eficiencia mecánica del análisis de los datos experimentales primero y tercero muestra que cuando se usan diferentes conjuntos de poleas para levantar el mismo peso, mayor es el número de poleas móviles (es decir, mayor es el peso total de las poleas móviles), cuanto menor sea la eficiencia mecánica del conjunto de poleas.
(5) El análisis de los datos experimentales tercero y cuarto muestra que la eficiencia mecánica del bloque de poleas no tiene nada que ver con la altura a la que se eleva el objeto.
Guía de estudio 2. Características de eficiencia mecánica de un mismo bloque de poleas
●Vista previa autónoma:
Después de leer el contenido de la página 87, complete el siguiente formulario en los espacios en blanco:
2. El mantenimiento regular según normativa técnica durante el uso mantiene la maquinaria en buen estado, lo que también juega un papel importante en el mantenimiento y mejora de la eficiencia mecánica.
●Discusión en grupo:
1. Investigación experimental: cuando el mismo bloque de polea levanta pesos diferentes, ¿cambia su eficiencia mecánica?
2. ¿Prueba experimental?
Pasos experimentales:
① Utilice un grupo de poleas compuesto por una polea móvil y una polea fija para levantar dos códigos de gancho, registre la gravedad del código de gancho y el resorte. dinamómetro La fuerza de tracción, la altura del código del gancho que se eleva y la distancia que se mueve el extremo libre de la cuerda
② Utilice un juego de poleas compuesto por una polea móvil y una polea fija para levantar los cuatro ganchos. códigos, y registre la gravedad del código del gancho y la tensión del dinamómetro del resorte, la altura del código del gancho que se eleva y la distancia que se mueve el extremo libre de la cuerda
Diseño de tabla:
Después de analizar los datos de la tabla y discutir con los estudiantes, ¿qué conclusiones puedes sacar?
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●Consejo del profesor:
La eficiencia de la misma máquina no es la misma. fijo, pero cambia con diferentes condiciones y entornos de trabajo. Por ejemplo: un bloque de polea ensamblado, Cuanto mayor sea el peso del objeto que se levanta, mayor será la eficiencia mecánica, debido al trabajo adicional en este momento (el trabajo requerido para levantar el). máquina en sí) es relativamente menor; por supuesto, el trabajo adicional causado por la fricción entre las máquinas no disminuirá. Cuando el trabajo adicional es constante, aumente la gravedad de cada elevación del objeto pesado tanto como sea posible dentro del rango que la máquina puede soportar y aprovechar plenamente el papel de la máquina
●Ejercicios de seguimiento:
1. La eficiencia mecánica de la grúa A es mayor que la de la grúa B. Cuando levantan objetos de la misma masa a la misma altura a una velocidad constante, entonces (B)
A El motor de la grúa A hace más trabajo útil
B. El motor de la grúa B hace más trabajo extra
C. El motor de la grúa A hace más trabajo total
D. El motor de la grúa A y la grúa B hacen más trabajo total El trabajo total realizado. por el motor es el mismo
2. Xiao Ming usa el mismo grupo de poleas para levantar los códigos de gancho A y B a la misma altura respectivamente, como se muestra en la figura. La fuerza de tracción que usó para levantar el. los códigos de gancho dos veces son F A y F B, luego F A lt; el trabajo útil realizado es W A y W B respectivamente, y la eficiencia mecánica es ? A y ? B respectivamente, luego W A lt; ;?, ?=? o ?lt;?)
3. Al explorar la eficiencia mecánica de las poleas móviles, un grupo utilizó dos poleas móviles con diferentes pesos muertos para realizar los siguientes experimentos: Para las tres mediciones Como se muestra en la figura, los datos se registran de la siguiente manera:
(1) Complete los cálculos de los datos experimentales ①, ② y ③ en la tabla
(2) Cuáles dos. Se comparan los experimentos? Datos [número de experimento opcional], ¿podemos juzgar preliminarmente que la eficiencia mecánica de la polea móvil está relacionada con el peso propio de la polea móvil?
(3) ¿Xiao Ming cree que? La eficiencia mecánica de la misma máquina es un valor fijo, ¿Qué dos datos experimentales se utilizan para verificar que su punto de vista es incorrecto?
Solución: (1) En el tercer dato, el trabajo útil W. útil = Gh = 6N? 0.2m = 1.2J, el trabajo total W total=FS=3.3N?0.4m=1.32J, eficiencia mecánica?= W útil/W total=1.2J/1.32J?90.9; >
(2)①②En los dos experimentos, el código de gancho La gravedad de la polea móvil es la misma, la gravedad de la polea móvil es diferente y la eficiencia mecánica también es diferente. Por lo tanto, la relación entre la eficiencia mecánica. y se explora el peso propio de la polea móvil;
(3) Compare ①③, la misma máquina, la gravedad de la polea móvil permanece sin cambios y el levantamiento Cuando la gravedad del objeto es diferente, la eficiencia mecánica también es diferente Cuanto más pesado es el objeto, mayor es la eficiencia mecánica diseño de enseñanza
Objetivos de enseñanza
1. /p>
2. Cálculo de la eficiencia mecánica y eficiencia mecánica
Puntos importantes y difíciles en la enseñanza
La enseñanza se centra en los conceptos de trabajo útil, trabajo total y trabajo extra; Cálculo de eficiencia mecánica y cómo mejorar la eficiencia mecánica.
Calificar
Dificultades de la Enseñanza Cálculo de la Eficiencia Mecánica y Cómo Mejorar la Eficiencia Mecánica
Proceso de Enseñanza
Guía de Estudio 1. Trabajo Útil, Trabajo Extra y Trabajo Total
●Vista previa autónoma:
Lea las páginas 85 y 86 del libro de texto y complete los siguientes espacios en blanco:
Trabajo útil: Trabajo que. Es útil para las personas en el trabajo. Está representado por el símbolo W
2. Trabajo extra: el trabajo que se tiene que realizar por la carga extra a la hora de trabajar. Representado por el símbolo W
3. Trabajo total: La suma del trabajo útil y el trabajo extra, también llamado trabajo dinámico. Utilice el símbolo W para expresarlo.
●Discusión en grupo:
1. Cada grupo divide el trabajo y coopera para completar los siguientes experimentos:
(1) Como. como se muestra en la Figura A, use un resorte. El dinamómetro eleva lentamente el código del gancho a una cierta altura y calcula el trabajo W1 realizado por la fuerza de tracción.
(2) Como se muestra en la Figura B, use un dinamómetro de resorte y una polea móvil para levantar lentamente el mismo código de gancho a la misma altura y calcule el trabajo W2 realizado nuevamente.
(3) Compara los tamaños de W1 y W2 y analiza los motivos.
2. Discusión: ① ¿Existe una máquina simple que solo hace trabajo útil y no hace trabajo adicional?
No
② ¿Utiliza diferentes máquinas simples para hacerlo? trabajo, al completar el mismo trabajo útil, ¿el trabajo total se realiza de la misma manera?
Diferente, lo que significa que el trabajo adicional es diferente
③La proporción de trabajo adicional en el trabajo total ¿Más proporción es mejor, o menos es mejor?
Cuanto menor sea la proporción de trabajo extra en el trabajo total, mejor
④ En un determinado trabajo total, ¿menos? trabajo extra significa que ¿Qué?
Hay mucho trabajo útil
●Consejo del profesor:
Cuando utilizamos maquinaria, siempre queremos la proporción de trabajo extra. en el trabajo total Intente utilizar lo menos posible, para que la máquina pueda estar en un estado de alta eficiencia y lograr el mayor beneficio posible con el menor consumo posible.
●Práctica de seguimiento:
1. Cuando se utiliza un balde para sacar agua de un pozo, el trabajo realizado sobre el agua es un trabajo útil y el trabajo realizado sobre el balde es extra. trabajar.
2. Si un balde cae en un pozo y se saca del pozo, el balde contendrá algo de agua. En este momento, el trabajo realizado en el balde es un trabajo útil y el trabajo. hecho en el agua es un logro extra.
3. (2012 Tianjin) Como se muestra en la imagen, los trabajadores usan poleas para levantar arena desde el suelo hasta el tercer piso a 6 m de altura del suelo. La masa de la arena es de 50 kg, la masa del suelo. El balde que contiene la arena pesa 8 kg y la polea móvil. La masa del trabajador es de 2 kg y la fuerza del trabajador que tira de la cuerda a velocidad constante es de 300 N (ignorando la fricción y el peso de la cuerda, g es 10 N/kg). (1) el trabajo total realizado por el trabajador; (2) el trabajo adicional realizado por el trabajador.
Solución: (1) Trabajo realizado por la fuerza de tracción: W total = FS = 300N? 12m = 3600J;
(2) Ignore la fricción y el peso de la cuerda, ?W cantidad = ( G barril G movimiento)h=(m barril m movimiento)gh=(8kg 2kg)?10N/kg?6m=600J
Guía de estudio 2. Cálculo de la eficiencia mecánica
● Vista previa autónoma:
Lea el capítulo 86 del libro de texto y complete los siguientes espacios en blanco:
1. Lo que más nos preocupa cuando utilizamos maquinaria es la cantidad de el trabajo total realizado es trabajo útil. Por esta razón, introducimos una nueva cantidad física llamada eficiencia mecánica, que representa la relación entre el trabajo útil y el trabajo total. Está representado por el símbolo ? y se pronuncia como yita.
2. Fórmula de cálculo de la eficiencia mecánica: ?= W útiles/W total.
●Discusión en grupo:
1. Se utiliza una polea móvil para levantar un objeto que pesa 40 N por 20 m a una velocidad constante. La fuerza de tracción utilizada es 25 N. por el punto de acción de la fuerza de tracción de la polea móvil ¿Cuál es la eficiencia mecánica de m=8J?
Trabajo total W total=FS=25N*0.4m=10J
¿Cuál es? ¿la eficiencia mecánica de la polea móvil?=W útil/W total=8J/10J=80
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2. Combine los resultados del cálculo de la pregunta anterior con el Capítulo 86 del libro de texto: rango aproximado de eficiencia mecánica de grúas y bombas. Pensando: ¿Por qué la eficiencia mecánica es siempre menor que 1?
Cuando se utiliza un bloque de poleas para realizar un trabajo, es inevitable realizar trabajo adicional, de modo que el trabajo útil siempre es menor que el trabajo total, y la eficiencia mecánica es igual al trabajo útil dividido por el trabajo total, por lo que la eficiencia mecánica de un polipasto es siempre menor que uno.
●Consejo del profesor:
¿Eficiencia mecánica? Es un porcentaje, debe ser inferior a 100 y no tiene unidad.
La eficiencia mecánica es una cantidad física que describe la calidad de las propiedades mecánicas. La eficiencia mecánica con alta eficiencia mecánica tiene excelentes propiedades mecánicas. El nivel de eficiencia mecánica no tiene nada que ver con si la máquina utiliza ni con cuánto esfuerzo; no tiene nada que ver con la velocidad con la que trabaja y con la cantidad de trabajo realizado por la máquina. >
● Ejercicios de seguimiento:
1. Respecto a la potencia y la eficiencia mecánica, la afirmación correcta es (D)
A. Una máquina con mucha potencia debe realizar más trabajo B. Una máquina que hace más trabajo, la eficiencia mecánica debe ser alta
C. Una máquina con alta eficiencia debe tener alta potencia D. Una máquina que hace trabajo rápidamente debe tener alta potencia
2. El brazo de potencia es dos veces más largo que el brazo de resistencia. La palanca levanta la mercancía que pesa 400 N 500 px. La fuerza de la mano que presiona la palanca es de 240 N. ¿Cuántos centímetros cae la mano? palanca?
Solución: La mano cae a una altura h Mano = 2h objeto = 2*0.2m = 0.4m
Trabajo útil W = Gh objeto = 400N*0.2m = 80J
Trabajo total W total = F mano h móvil = 240N*0.4m=96J
¿Entonces la eficiencia mecánica de esta palanca?=W útil/W total=80J/96J=83.3
3. En el sitio de construcción, los trabajadores lo usan como se muestra en la figura. El dispositivo que se muestra enviará un material de construcción que pesa 230 N desde el suelo a una altura de 6 m a una velocidad constante y la fuerza de tracción utilizada. es 125N. Encuentre: (1) el trabajo útil realizado por el trabajador; (2) el trabajo total realizado por el trabajador; (3) la eficiencia mecánica del dispositivo durante este proceso; (2) 1500J (3)92