重庆市大足区拾万中学八年级物理下册 12.3 机械效率课件 （新版）新人教版.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 把一个重50n的物体直接提高1m和用一个动滑轮提高1m 哪个更省力 哪个更省功 功的原理 使用任何机械都不省功 提出问题 学生讨论 学生讨论 对砂子做功 对空桶做功 克服自身重力做功 并不需要做但又不得不做的功 对人们有用必须做的功 他的目的是 把沙子运上三楼 手提水桶提沙子 他做了哪些功 一 有用功和额外功 1 有用功 w有 为了达到工作目的 必须做的功 2 额外功 w额 为了达到工作目的 并非我们所需要但又不得不做的功 3 总功 w总 动力所做的所有功 即有用功与额外功的总和 w总 w有 w额 1 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 提水 提水所做的功是有用功 提水桶所做的功是额外功 思考 2 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 捞桶提水桶所做的功是有用功 提水所做的功是额外功 思考 对砂子做功 对空桶做功 对动滑轮做功 议一议 对砂子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 另两种提沙方法中做的有用功 额外功 总功分别是哪些 动滑轮提水桶提沙子 动滑轮提口袋提沙子 理解机械的三种功 要提升g 同时必须将动滑轮也提升 这时 你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功 否则你不能完成任务 这部分功无利用价值而又不得不做 是额外功 提升物体g是目的 有利用价值 是有用功 要实现目的 完成有用功 必须施加动力f对滑轮做功 动力所做的是总功 如 用竖直方向上的滑轮提升物体g 无论采取那种方法都必须做的功 即 为达到目的所必须做的功 1 举高重物时 w有用 g物 h w有 f摩擦 s物 2 在粗糙水平面上移动物体时 有用功的计算 并非人们需要但又不得不做的功 1 克服机械自重做功 w额外 g动滑轮 h 使用动滑轮或滑轮组时 通常忽略摩擦 2 克服机械间的摩擦做功 无法忽略摩擦 使用斜面时 w额外 f摩擦 l 额外功的计算 动力对机械所做的功 有用功和额外功的和等于总功 w总 w有用 w额外 公式 1 公式 2 w总 f动力 s动力 作用在机械上的动力 动力作用点移动的距离 总功 w有1 g沙h 三种提沙方法中的w有 w额 w总分别为多少 方法2 方法3 w额1 g桶 g人 h w总1 w有1 w额1 方法1 100n 6m 600j 20n 400n 6m 2520j 3120j w有2 g沙h 600j w额2 g桶 g轮 h w总2 w有2 w额2 20n 10n 6m 180j 780j w有3 g沙h 600j w额3 g袋 g轮 h w总3 w有3 w额3 5n 10n 6m 90j 690j 算一算 你可以计算出此时的拉力大小吗 二 机械效率 1 机械效率通常用百分数表示 没有单位 1 定义 有用功跟总功的比值叫机械效率 2 机械效率总小于1 因为有用功总小于总功 2 公式 3 特点 三种提沙方法中的机械效率 分别为多少 w有1 g沙h 方法2 方法3 w额1 g桶 g人 h w总1 w有1 w额1 方法1 100n 6m 600j 20n 400n 6m 2520j 3120j w有2 g沙h 600j w额2 g桶 g轮 h w总2 w有2 w额2 20n 10n 6m 180j 780j w有3 g沙h 600j w额3 g袋 g轮 h w总3 w有3 w额3 5n 10n 6m 90j 690j 再算算 有用功相同 额外功越少机械效率越高 5 机械效率公式 提升 移动 起重机的机械效率是60 它表示什么意思 1 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60 2 也可以说有用功在总功中占有60 另外额外功占40 4 机械效率的意义 有用功所占总功的比例越大 机械效率越高 机械效率与是否省力 功率大小 提升高度 绳子的绕法 做功的多少无关 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 例1 用一动滑轮将货物400n的货物匀速提到高2m 所用拉力是250n 求有用功 额外功 总功和动滑轮的机械效率各是多少 已知 g 400nh 2ms 4mf 250n 求 w有w额w总 w额 w总 w有 1000j 800j 200j 三 例题 例2 用一动滑轮将重200n的砂子提到9m高的脚手架上 所用力是120n 求有用功 总功 机械效率各是多少 解 已知 g 200nh 9ms 18mf 120n 请你判断 1 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 机械效率越低 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 练习 2 一台起重机将重600n的货物提高4m 如果额外功是9600j 起重机的有用功是多少 总功是多少 机械效率是多少 练习 已知 g nh mw额 j 求 w有w总 解 w总 w额 w有 1 如图所示 建筑工地上 工人用一个动滑轮将重720n的重物匀速提升5m 工人所用拉力为450n 求 1 工人做的总功 2 该动滑轮的机械效率 不考虑摩擦 求动滑轮的重 3 用它们分别将重相同的甲 乙两物体匀速提升相同的高度 所用的拉力分别为f甲 f乙 它们的机械效率分别为 甲 乙 则f甲 f乙 甲 乙 选填 或 4 利用如图所示装置将重为100n的物体匀速从斜面的底端拉到顶端 已知斜面的长是5m 高是2m 拉力为f 50n 则该装置的机械效率为 a 40 b 50 c 80 d 100 三 实验探究探究一 测滑轮组的机械效率 滑轮组提高重物时 w有用 g物hw总 fss nh 实验原理 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 额外功一定时 增加有用功 减小额外功所占的比例 有用功一定时 减小额外功 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 1 比较两次两种滑轮组有什么不同 机械效率有何差异 2 分析影响滑轮组机械效率的因素是什么 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 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 fs物w总 fs绳s绳 ns物 有用推论 水平放置 2 如图所示 在50n的水平拉力f作用下 重800 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120 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 功率为 知识小结 一 机械的三种功 有用功 有利用价值的功 总功 动力对机械所做的功 额外功 对人们无利用价值而又不得不做的功 二 机械效率 1 定义 有用功与总功的比值 2 公式讨论 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 2 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 若斜面的机械效率为75