九年级物理全册 第十五章 机械效率课件 新人教版.ppt

机械效率 课前小测1 力学里所说的 功 吸收了的意思 但它还有特殊的含义 做功的两个必要因素 一是 二是 2 一个重500n的物体 在100n的水平拉力作用下 沿水平地面上匀速移动8m 拉力做功j 若他用100n的力竖直向上提此重物 他对物体做功j3 若人从深为5m的井中直接将一桶水提出井口 已知桶重20n 桶中水重80n 则 人对桶做功多少 人对桶中的水又做了多少功 人总共要做多少功才能将水提上来 一桶 统 江山 古代有个宰相 奏准皇帝 一桶 统 江山 铸一个大铁桶 巧妙地整治了讲他坏话的御膳房伙计 抬一桶水 却要抬起很重的铁桶 要做很多无用功 额外功 圣旨宰相所奏极是 朕奉天一统天下 铸一个大铁桶给御膳房使用 换掉木水桶 机械的三种功 要提升g 同时必须将动滑轮也提升 嘿 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 此功无利用价值而又不得不做 是额外功 提升此物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 是总功 活动一 请学生判断 图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去 哪些是有用功 哪些是额外功 总功 人提沙子做功 1对砂子做功 2对桶做功 3克服自重做功 人拉滑轮做功 1对砂子做功 2对桶做功 3对动滑轮做功 人拉滑轮做功 1对砂子做功 2对口袋做功 3对动滑轮做功 有用功 对人们有用的功 额外功 人们不需要但又不得不做的功 总功 有用功与额外功的总和 请计算出有用功 额外功和总功分别是多少 人提沙子做功 1对砂子做功 2对桶做功 3克服自重做功 人拉滑轮做功 1对砂子做功 2对桶做功 3对动滑轮做功 人拉滑轮做功 1对砂子做功 2对口袋做功 3对动滑轮做功 600j 2520j 600j 180j 600j 90j 3120j 780j 690j 你希望额外功多些还是少些呢 砂子重100n人重400n桶重20n动滑轮重10n口袋重5n地面到三楼高6m 请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比 用哪种方法好 活动二 有用功 额外功和总功 1 滑轮组用弹簧秤匀速拉动绳端 使重物g升高 从弹簧秤读出拉力f的值 用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s 实验数值g 5牛 h 0 5米 f 3牛 s 1米 弹簧秤的拉力 动力 对动滑轮做的功 w动 f s 3牛 1米 3焦 提高重物 动滑轮克服阻力做的功 w阻 g h 5牛 0 5米 2 5焦 2 问 由实验可以看到w动 w阻 这是因为 问 本实验中的有用功是 本实验中 用来克服摩擦做的功 把动滑轮提升0 5米做的功对我们没有用 但又不得不做的功 这种功叫额外功 使用任何机械做额外功是不可避免的 本实验中 有用功加额外功是总共做的功 叫总功 总功 w总 有用功与额外功的总和叫总功 问 本实验中总功w总 问 本实验中做的额外功是 活动三 机械效率1 机械效率的定义 即 计算公式 某机械的机械效率为50 它表示什么物理意义 2 注意 对于实际机械 由于总是有额外功存在 1 想想为什么 机械效率的概念 物理学中 将 与 的比值叫做机械效率 不管是动滑轮 还是其他简单机械 实际生活中力做功 都伴随着有用功和额外功的存在 探究滑轮组的机械效率 滑轮组绳物体 或钩码 1 实验器材 弹簧测力计 刻度尺 测量工具 2 实验原理 3 需要测量的物理量 物体上升的高度 绳子自由端移动的距离 所提物体的重 绳子自由端的拉力 1 匀速竖直拉动物体 2 可以省略的测量工具 刻度尺 不必测量的量 猜想 滑轮组的机械效率与哪些因素有关 物体的重 滑轮重 绳与轮间的摩擦 绳重 承担物重的绳子段数 3 提高滑轮组机械效率的方法 增大物体的重 减小动滑轮的重 绳重 减小滑轮与绳间的摩擦 加润滑油 4影响滑轮组的机械效率的因素 同一滑轮组 所提物体越重 机械效率越高 与滑轮组的绕法无关 测滑轮组的机械效率 1 实验原理 2 所需要的测量器材 3 实验时应 拉动弹簧测力计 若突然用力拉动 则测得的机械效率将 若在弹簧测力计静止时读数 则测得的机械效率将 若弹簧测力计没有竖直向上拉 则测得的机械效率将 4 若没有刻度尺 实验仍可完成 其计算机械效率的公式为 5 影响滑轮组机械效率高低的主要因素有 同一滑轮组 被提升的物体越重 机械效率越 活动四 提高机械效率阅读课本提高机械效率一段 采取 是提高机械效率的有效方法 4 课本例题 请同学们明确有起重机中的有用功和总功的分别指的 和 做的功 活动五 探究斜面的机械效率 把物体拉上斜面时 额外功是什么 克服物体与斜面之间的摩擦力而做功 摩擦力与拉力不是平衡力 斜面物体 1 实验器材 弹簧测力计 刻度尺 测量工具 2 实验原理 3 需要测量的物理量 斜面长 斜面高 物体的自重 拉力 1 目的 准确测出拉力大小 2 实验中难以控制的一步 用弹簧测力计沿斜面匀速拉动物体 猜想斜面的机械效率与哪些因素有关 斜面的长 斜面的高 物体的自重 斜面的倾斜程度 斜面的光滑程度 斜面的光滑程度 4研究方法 控制变量 5影响斜面的机械效率的因素 1 斜面的倾斜程度 提升同一物体 斜面的光滑程度相同时 斜面倾斜程度越大 越费力 机械效率越高 2 斜面的光滑程度 提升同一物体 斜面的倾斜程度相同时 斜面越光滑 越省力 机械效率越高 3 提高斜面机械效率的方法 增大斜面的倾斜程度 减小斜面的粗糙程度 斜面的总功和有用功是 要测量 改变倾斜程度 机械效率 斜面的倾斜程度越大 越费 在下面设计实验表格 三 当堂检测 1 从深为5m的井中直接将一桶水提出井口 已知桶重20n 桶中水重80n 若此人的目的是为了提水 则机械效率为 若此人的目的是为了捞桶 则机械效率为 2 某人用机械做了8000j的功 其中额外功是有用功的1 3 那么该机械做的有用功是j 机械效率是 3 用一个动滑轮把重为200n的货物匀速提高4m 所用的拉力是125n 则有用功是j 总功是j 这个动滑轮的机械效率为 4 工人用一根杠杆提升一桶油 他用250n向下的拉力拉过1 2m 油桶上升30cm 若杠杆的机械效率为90 则油桶重为n 5 用一个滑轮组在6s内把84n的重物匀速提升4m时 在绳的自由端所加拉力大小为40n 自由端通过的距离为12m 则此过程中 有用功为j 拉力做功的总功率为w 滑轮组的机械效率为 6 如图所示 某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180n的面粉 所用的拉力为100n 则动滑轮的机械效率为 如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米 当拉绳子的速度为m s时 拉力的功率为54w 绳重与摩擦不计 7 如图所示 已知物重等于g 请你补充一个物理量 用物重g和补充物理量 求出动滑轮的机械效率 绳重和摩擦忽略不计 补充的物理量名称和符号 机械效率 8 将动滑轮改为定滑轮使用后 在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度 则改动后与改动前比较 a 节省了力b 提高了功率c 降低了效率d 提高了效率 9 用如图所示的滑轮组把重100n的物体匀速提升0 5m 所用的拉力是80n 下列说法正确的是 a 总功是50j 有用功是80jb 有用功是50j 额外功是20jc 总功是100j 有用功是80jd 总功是80j 机械效率是62 5 10 要提高某机械的机械效率 应该 a 减小外力所移动的距离b 减小额外功占总功的百分比c 减小总功d 减小外力11 用一重10牛的动滑轮匀速提升重50牛的物体 实际工作时拉力f a 可能是35牛b 正好是30牛c 正好是25牛d 要看被提升物体以多大的速度上升 中考链接 1 09 包头 多选题 用图所示的滑轮组将重10n的物体匀速提升0 1m 所用时间为 s 作用在绳子末端的拉力f为 不计绳重和绳与滑轮间的磨擦 下列计算结果正确的是 所做的有用功为 动滑轮自重 拉力 做功的功率为 该滑轮组的机械效率为 2 09 海南 如图所示 建筑工人用动滑轮把重为600n的物体匀速提升3m 人所用的拉力f为400n 则利用动滑轮提升重物时的机械效率是a 75 b 100 c 67 d 33 3 09四川绵阳 在某建筑工地上 工人用如图所示的滑轮组将重为1200n的建筑材料从地面运到高20m的楼上 手竖直向上的拉力是500n 在这个过程中 工人做了j的额外功 滑轮组的机械效率是 4 09 哈尔滨 某同学用所学滑轮知识在家里阳台上安装了如图所示升降装置 他用此装置将重500n的物体匀速提高10m 所用拉力300n 则拉力做的功是 j 该装置的机械效率是 5 09河北 小明做 测滑轮组机械效率 实验时 用图中所示的滑轮 组装成滑轮组 请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法 用此滑轮组将重为3 6n的物体匀速提起时 拉力的功率为0 36w 滑轮组的机械效率为75 忽略摩擦