九年级物理上册 11.3 如何提高机械效率课件 沪粤版.ppt

第十一章机械功与机械能 11 3如何提高机械效率 学习目标1 了解有用功 额外功和总功的含义 以及它们之间的关系 2 知道机械效率 会用机械效率的公式进行简单的计算 会测算滑轮组的机械效率 3 知道机械效率总小于1 知道提高机械效率的方法和意义 核心考点 机械效率的计算 课前预习1 在物理学中 把完成某项任务时有实用价值的功 叫做 把其他无实用价值而又不得不做的功 叫做 2 在物理学中 把跟的比值叫做机械效率 机械效率通常用表示 其计算公式为 3 测算滑轮组的机械效率需要的器材是和 需要测量的物理量是 4 如下图所示 大小为20n竖直向上的拉力f通过动滑轮把重30n的物体向上提升了5m 拉力f做的功是j 此滑轮的机械效率是 有用功 额外功 有用功 总功 刻度尺 弹簧测力计 重物g 拉力f 物体移动距离h和绳移动的距离l 200 75 课堂精讲知识点1 有用功 额外功和总功 1 有用功 物理学中 把完成某项任务时有实用价值的功叫有用功 如 要想提水上楼 水重乘以提升高度就是有用功 表示为 2 额外功 人们为了达到一定目的时并不需要但又不得不额外做的功叫额外功 额外功的产生主要有两种原因 提升物体时 克服机械自重 容器重量等所做的功 如用滑轮组提一桶水时 克服动滑轮重和桶重所做的功都是额外功 克服机械的摩擦所做的功是额外功 如使用滑轮组时 克服轮与轴之间的摩擦以及绳与轮之间的摩擦所做的功都是额外功 3 总功 人们在达到一定目的的过程中 实际做的功叫总功 等于有用功和额外功之和 即 例1 暖水瓶重5n 内装20n的水 小明同学从一楼打水送到二楼 暖水瓶在此过程中升高了3m 小明做的有用功是j 额外功是j 总功是j 练习1 下列说法中正确的是 a 用水桶从井中提水的时候 对水桶做的功是有用功b 用水桶从井中提水的时候 对水做的功是总功c 桶不小心掉到井里 从井里把桶捞上来的时候 对桶做的功是有用功d 桶不小心掉到井里 从井里把桶捞上来的时候 桶里带了一些水 对桶和水做的功是有用功 c 知识点2 机械效率1 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比 用 表示 其表达式为 w有用 w总 100 机械效率是一个比值 能反映机械性能的好坏 机械效率越高 做功性能越好 2 理解机械效率时应注意 1 机械效率反映的是利用机械工作时 有用功在总功中所占百分比例的大小 机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少无关 2 由于有用功总小于总功 所以机械效率总小于1 3 同一机械在不同情况下机械效率不一定相同 例如用动滑轮提升重物 由于被提升重物的重力不同 动滑轮的机械效率也不同 当额外功基本不变时 在提升重物不同的情况下 同一机械的机械效率也是不同的 随着有用功数值的增大 机械效率也增大 4 机械效率是有用功与总功的比值 分析机械效率高低时不能只考虑一个因素 当总功一定时 机械所做的有用功越多 或额外功越少 机械效率就越高 当有用功一定时 机械所做的总功越少 或额外功越少 机械效率就越高 当额外功一定时 机械所做的总功越多 有用功在总功中所占的比例就越大 机械效率就越高 5 机械效率表达式为 对于三种简单机械的机械效率的计算总结如下 6 机械效率与功率比较 例2 2014 郴州 起重机在20s内把重物匀速提到楼顶 起重机所做的总功是4 104j 额外功是1 6 104j 则起重机的总功率是w 机械效率是 练习2 如图所示 在研究斜面机械效率时 伟华同学用160n的力将重为240n的箱子沿斜面从底部推到高为100cm的顶端 已知斜面长为300cm 则他所做的有用功是 j 总功是 j 机械效率是 240 480 50 知识点3 测算滑轮组的机械效率 1 测算原理 2 需要测量的物理量 物体的重力g 物体提升的高度h 绳子自由端的拉力f 绳子自由端移动的距离s 注意 根据滑轮组的特点可推得 n为绳子的股数 只要测得g和f 即可测得 3 所需器材 弹簧测力计 刻度尺 4 实验操作时应注意 在拉动弹簧测力计使钩码的上升时 一定要匀速且要在竖直方向上拉 5 提高机械效率的方法要提高机械效率 就要尽量采取措施来额外功 主要方法有 改进机械结构 使它更合理 更轻巧 减小机械重力 如用光滑 轻质且结实的滑轮替换笨重 粗糙的滑轮 使用时要经常保养 定时润滑 减小机械间的摩擦 如给轴承加润滑油 必须注意 提高机械效率 与生活中说的 提高工作效率 的含义不同的 提高工作效率 含有把工作做快一点的意思 而 提高机械效率 指的是提高有用功占总功的比例 例3 2014 湖北 小明在做 测量滑轮组的机械效率 的实验中 用同一滑轮组进行了三次实验 数据如表 1 表中 测力计移动的距离 栏目中有一个数据的记录是错误的 错误的数据是 2 3次实验中滑轮组的机械效率是 3 请帮助小明画出该滑轮组的绕线方式 4 本实验得到的结论是 练习3 2014 沈阳 在 测量滑轮组的机械效率 的实验中 某组同学用同样的滑轮安装了如图甲 乙所示的滑轮组 实验测得的数据如表所示 1 表格内的第4次实验中应补充的数据是 结果精确到0 1 这次数据是用图中 填 甲 或 乙 所示的滑轮组测得的 66 7 乙 2 分析比较第1 2 3次实验数据可以判定 若要增大滑轮组的机械效率 应该 在第1次实验中 拉力f所做的额外功为j 3 某同学认为 使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时 越省力的滑轮组其机械效率越大 他的想法正确吗 请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断 增大物体的重力 0 1 不正确 第1次比第4次省力 但两次的机械效率却相同 随堂检测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 在这两个情形中塑料桶中都有水 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2 关于机械效率的问题 下列说法中正确的是 a 做功越多 机械效率一定越高b 单位时间内做功越多 机械效率一定越高c 省力越多的机械 机械效率一定越高d 额外功在总功中所占比例越小 机械效率一定越高 d d 3 2014 泉州 如图所示 用下列装置提升同一重物 若每个滑轮重相同 不计摩擦 则机械效率最高的装置是 4 起重机将0 9t的货物匀速提升10m 在这过程中所做的额外功是6 104j 该过程中起重机对货物做的功是j 起重机机械效率是 g取10n kg a 9 104 33 3 5 2014 德阳 如图所示 在20n的水平拉力f作用下 重200n的物体沿水平地面向左做匀速直线运动 物体与地面间的滑动摩擦力为48n 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 80 720 6 在 测滑轮组机械效率 的实验中 小强按正确方法操作 如图是他实验中的情