八年级物理下册 12.3机械效率课件 （新版）新人教版(3).ppt

第三节机械效率 复习提问 1 功的两个要素 一是作用在物体上的力 二是物体在力的方向上通过的距离 2 功的计算公式 课前热身 1 某建筑工地上 起重机将1000n的重物竖直向上匀速提升10m后 又将重物水平移动了5m 在整个过程中 当物体向上运动时 拉力做功 j 当在水平方向移动时 拉力做功 j 2 重力为100n的物体 受到50n的水平拉力 在水平面上匀速前进5m 则重力做功为 j 拉力做功为 j 0 104 0 250 课前热身 3 如图6 2 2所示 一个工人用此滑轮组在10s内将重600n的物体匀速提高了5m 则该工人作用在绳子自由端的拉力f n 他拉绳子的速度是 m s 拉力f所做的功为 j 拉力f的功率为 w 300 1 300 3000 图6 2 2 2n 1 2n 研究动滑轮做功 1 用如图装置分别将重2n同一物体匀速提高0 5米 拉力做功分别为 w1 gh 2n 0 5m 1j w2 fs 1 2n 1m 1 2j 2 两次拉力所做的功为什么不一样 1 三种情况的共同目的是什么 对它做了多少功 把沙子运上三楼 600j 有用功 2 为达到目的 不得不多做一些功 分别如下 第一种 对 分别做 j j第二种 对 分别做 j j第三种 对 分别做 j j 人自身 桶 动滑轮 动滑轮 桶 口袋 2400 120 60 120 60 30 额外功 1 有用功 对人们有用的功 举高重物时 w有 g物 h 一 有用功 额外功 总功 2 额外功 人们不需要但又不得不做的功 1 克服机械自重做的功 w额外 g动滑轮 h 使用动滑轮或滑轮组时 2 克服机械间的摩擦做的功 3 总功 有用功和额外功的和 叫总功 w总 w有用 w额外 公式 1 公式 2 w总 f s 用水桶从井中提水的时候 所做的功哪部分是有用功 哪部分是额外功 目的 思考 提水 提水桶所做的功是额外功 提水所做的功是有用功 如果桶掉到井里 从井里捞桶的时候 捞上的桶里带了一些水 这种情况下哪部分是有用功 哪部分是额外功 目的 思考 捞桶 提水所做的功是额外功 提水桶所做的功是有用功 二 机械效率 1 有用功跟总功的比值叫机械效率 4 有用功小于总功 所以机械效率总小于1 思考 机械效率会大于 吗 为什么 2 公式 3 机械效率一般用百分数表示 没有单位 某起重机的机械效率70 它表示什么意思 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70 离心式水泵60 80 柴油机28 37 起重机40 50 汽油机22 27 电动机80 90 燃气轮机20 30 1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车 蒸汽机的效率通常只有6 15 空气喷气发动机50 60 1 请你判断 下面说法中是否正确 1 有用功越多 机械效率越高 2 额外功越少 机械效率越高 3 物体做功越慢 机械效率越低 4 做总功越多 机械效率越高 5 做相同的有用功 额外功越少 机械效率越高 6 做相同的总功时 有用功越多 机械效率越高 7 机械效率越高 越省力 堂堂清练习巩固 滑轮组提高重物时 w有用 w总 s g物h fs nh 1 如图所示的滑轮组匀速提升物体 已知物重g 240牛 手的拉力f 100牛 手上升距离为30厘米 则有用功为多少焦耳 该滑轮组的机械效率为多少 g w有 gh 240n 0 1m 24j w总 fs 100n 0 3m 30j 堂堂清练习巩固 例题通过一动滑轮用60牛的拉力提起重为100牛的重物 使重物提高2米 多少 机械效率多少 w有 gh 100n 2m 200j w总 fs 60n 4m 240j 解 s 2h 2 2m 4m 有用推论 竖直放置 想一想 滑轮组水平放置时 怎样 滑轮组水平拉动物体时 w有用 w总 s绳 fs物 fs绳 ns物 有用推论 水平放置 如图t5 1所示 水平桌面上放一重100n的物体a a与桌面的摩擦力为40n 当用力30n的拉力f拉绳子的自由端使a匀速运动时 滑轮组的机械效率 不计滑轮摩擦及重力 三 实验探究探究一 测滑轮组的机械效率 实验原理 实验1保持动滑轮重一定 改变钩码重力 结论 1 动滑轮重一定 物重越大 机械效率越高 1 0 1 0 5 3 0 1 1 5 83 3 88 9 4 5 3 0 2 0 4 3 1 5 0 1 4 2 0 1 0 8 3 66 7 0 5n 0 8n 1 5n 2 条件 物重一定 实验2保持钩码重力一定 改变动滑轮重 结论 2 物重一定 动滑轮越重 机械效率低 滑轮组的机械效率跟物重和动滑轮重有关 4 结论 1 动滑轮重一定 物重越大 机械效率越高 2 物重一定 动滑轮越重 机械效率低 总结影响滑轮组机械效率的因素 1 动滑轮重 2 物重 3 滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 在题目在一般忽略不计 理解 机械效率与省力多少 功率大小 重物被提升的高度无关 议一议 1 对于同一个机械 如果使用情况不同 机械效率相同吗 有何特点呢 为什么 不相同 对于同一个机械 机械的自重和摩擦不变 所以机械的额外功不变 所挂的重物越大 有用功越多 则有用功所占的比例越大 所以 对于同一个机械 所挂的重物越大 机械效率越高 3 通过实验探究 你认为如何才能提高机械的机械效率 增大有用功所占的比例 减小额外功所占的比例 议一议 2 对于不同的机械 如果所挂的重物相同 那么机械效率会相同吗 为什么 机械对外所做的有用功一定时 机械本身的重力和摩擦越小 额外功就越小 则有用功所占的比例越大 所以 对于不同的机械 如果所挂的重物相同 机械本身的重力和摩擦越小 机械效率越高 额外功一定时 增加有用功 有用功一定时 减小额外功 影响滑轮组机械效率的因素 1 滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦2 动滑轮的自重3 所提升的物重4 机械效率与省力多少无关 与功率大小无关 与重物被提升的高度无关 请你思考 提高机械效率的方法 2 改进机械的结构 减小机械自重 1 减小机械间的摩擦力 请你思考 例如 动滑轮太重 使滑轮组机械效率很低 换用较轻滑轮就可提高其机械效率 例如 加强机械运动部位的润滑 3 增加物重 让机械尽量满负荷工作 课时训练 1 举重运动员把重1 5 103n的杠铃举高1 8m 在这个过程中他做功 j 然后 他又举着杠铃水平向前移动1m 在这个过程中 他又做功 j 2 一辆汽车满载时总重g 8 104n 在f 8200n的牵引力作用下上坡 已知汽车沿斜坡前进s 500m时 竖直方向升高h 10m 则牵引力f对汽车做的功是 j 重力对汽车做的功是 j 3 某人用f 100n的水平力将一质量为30kg的物体沿水平方向推动了2m 接着又把它匀速举高1m 这人对物体共做了 j的功 g 10n kg 0 2 7 103 4 1 106 8 105 500 课时训练 4 功率是表示 的物理量 甲 乙两台机器做相同的功所需的时间之比为3 2 则甲 乙两机器的功率之比为 5 一台拖拉机 功率为20kw 它以7 2km h的速度匀速前进0 5h 做功 j 它受到的阻力为 n 2 3 做功快慢 10000 3 6 107 课时训练 6 如图6 2 8所示 用一轻质杠杆ab提升重为200n的物体g 支点o处的摩擦不计 bo 2oa 重物被举高0 2m 则动力作用点竖直下降的距离是 m 动力做功是 j 动力是 n 图6 2 8 0 4 40 100 课时训练 7 某机械的效率为75 已知所做的有用功是600j 则总功是 j 额外功是 j 8 如图6 2 9所示 用滑轮组匀速提升一重为100n的重物 所用的拉力f大小为60n 如果物体上升1m 则w总 j w有用 j 如果不计任何摩擦 则动滑轮的重g动 n 800 200 图6 2 9 120 100 83 3 20 课时训练 9 某机械的功率是750w 表示该机械 a 每秒做功750j sb 能做750j的功c 1s的功率是750wd 1s内做750j的功10 有甲 乙两台机器 甲机器的机械效率是90 乙机器的机械效率是80 那么下列说法中正确的是 a 甲机器一定比乙机器省力b 甲机器的功率一定比乙机器大c 甲机器的有用功一定比乙机器多d 以上说法都不对11 用机械效率为90 的滑轮组提起270n的重物 加在绳子自由端的拉力为100n 则滑轮组上承受拉力的绳子股数应为 a 2股b 3股c 4股d 5股 d d b 课时训练 12 提高滑轮组的机械效率 下列措施正确的是 a 多用几个动滑轮 减小拉力b 增加钩码个数 增大拉力c 减小提升的高度 减小做功d 上述措施都可行13 如图6 2 10所示 用水平力f拉物体a在光滑水平面上沿直线移动s 做功w1 用同样的力f拉物体b在粗糙水平面上沿直线移动s 做功w2 则 a w1 w2b w1 w2c w1 w2d 条件不定 无法比较 b a 图6 2 10 课时训练 14 甲 乙两人同时爬上一座山顶 甲的体重小于乙的体重 若使用时间相等 且两人所做的功分别为w1w2p1p2则 a w1 w2p1 p2b w1 w2p1 p2c w1 w2p1 p2d w1 w2p1 p2 b 15 再重为4n的动滑轮下面挂一个重16n的物体 提升物体时摩擦力不计 它的机械效率为 a 25 b 50 c 80 d 100 c 16 甲 乙两台机械的机械效率分别是80 和60 现分别使用这两台机械做相同的有用功 那么使用这两台机械所做的总功的比是 a 1 1b 4 3c 3 4d 无法断定 b 17 下列说法中正确的是 a 使用机械的目的都是为了提高机械b 功的原理只适用于理想机械c 使用机械的目的都是为了省力d 任何机械的机械效率都小于1 d 课时训练 15 在 测滑轮组机械效率 的实验中 用同一滑轮组进行两次实验 得到如下数据 见表格 所用滑轮组中动滑轮 定滑轮的个数最少分别为 和 第1次 第2次实验的机械效率的大小分别是 1 2 两次实验机械效率不同的原因是 操作中应注意 弹簧测力计应沿竖直向上方向拉着绳子使钩码做 运动 1 1 65 3 72 额外功基本相同 有用功却不同 匀速直线 课时训练 16 如图6 2 11所示 用滑轮组在20s内把重600n的物体匀速提高2m的过程中 拉力f做功为1440j 求 滑轮组的有用功及机械效率 拉力f的大小及拉力f的效率 答案 1200j 83 3 240n 72w 图6 2 11 同学们 其实生活中处处都有美丽的景色 我们要善于去发现美 感受美 愿你们每个人的心中都有一片美的天地 探究二 斜面的机械效率 1 提出猜想 斜面的机械效率可能和有关 2 参考器材 长木板 小木块 弹簧测力计 刻度尺 3 探究过程 斜面的坡度 实验装置 f s h 实验过程 测量小木块的重力g 记录数据 改变斜面的倾斜程度 重复步骤 把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉 分别记录拉力f 木块沿斜面移动的距离s 木块上升的高度h 注意事项 要匀速拉动物体 拉力要与斜面平行 及时记录数据 4 记录表格 结论 斜面越陡 省力越少 机械效率越高 实验前请猜想 1 你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系 2 斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系 小结 1 有用功 额外功 总功 2 机械效率 3 斜面的机械效率与坡度有关 3 如图所示 斜面长10m 高2m 工人要沿斜面把重1500n的物体匀速拉到斜面顶端 若斜面的机械效率