八年级物理下册12.3机械效率.ppt

机械效率 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 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 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 提水所做的功是有用功 提水桶所做的功是额外功 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 提水桶所做的功是有用功 提水所做的功是额外功 想一想 议一议 对砂子做功 对空桶做功 对动滑轮做功 W有 议一议 对砂子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 W有 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 2 在粗糙水平面上移动物体时 有用功 如图所示 重500N的物体与地面间的摩擦力为144N 为使物体匀速移动6m 必须在绳的自由端加60N的水平拉力 那么拉力做的有用功是 J 此滑轮组的机械效率为 物体与地面间的摩擦力为144N 为使物体匀速移动6m 所以有用功为 W有 fs 144N 6m 864J 如图 绳子的段数为3段 所以拉力移动的距离是 s 3s 3 6m 18m 所以总功为 W总 Fs 60N 18m 1080J 所以 W有W总 864J1080J 80 故答案为 864 80 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 2 克服机械间的摩擦做功 使用斜面时 W额外 f摩擦 L 额外功 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 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 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 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 分析 使用动滑轮省了力 却费了距离 货物提高2m 绳子的自由端拉力通过的距离为4m 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 实验数据 0 5 1 0 0 1 0 3 2 0 0 1 0 9 0 3 0 15 0 1 66 7 0 27 0 2 74 1 拉力F N 4 0 4 0 1 5 1 2 0 1 0 1 0 3 0 5 0 4 0 4 0 45 0 60 88 9 66 7 结论 1 使用相同的滑轮组提升不同的物体时 物体越重 则机械效率越高 2 提升相同的物体 动滑轮越重 则机械效率越低 探究 斜面的机械效率 1 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 2 探究一下光滑程度一样的斜面 当它的倾斜程度不同时斜面的机械效率是否相同 请思考 1 怎样计算总功 W总 FS 2 怎样计算有用功 W有用 Gh 3 实验中需要测量哪几个物理量 改变木板的倾斜程度 再测量两次斜面的机械效率 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 5 0 5 0 5 0 0 5 0 5 0 5 0 1 0 15 0 25 1 6 2 2 3 1 0 5 0 75 1 25 0 8 1 1 1 55 63 68 81 光滑程度相同的斜面 越平缓越省力 机械效率越低 斜面的机械效率与1 斜面的粗糙程度有关 同一斜面 拉同一物体 斜面越粗糙 拉力越大 效率越低 2 斜面的倾斜程度有关 粗糙程度相同 拉同一物体 斜面越陡 倾角越大 拉力越大 效率越高 3 所拉物体的重力有关 1 下列有关机械效率的概念的叙述中正确的是 A 机械效率越大 做功越快B 做有用功越多时 机械效率越大C 机械效率越大 又省力又省功D 机械效率越大 有用功占总功的比值越大 D 2 小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m 他用250N的拉力拉了10s 下列说法正确的是 g取10N kg A 有用功为200JB 额外功为500JC 动滑轮的机械效率为75 D 小均的功率为200W B 3 使用机械效率高的机械比效率低的机械相比 下列说法正确的是 A 更省力B 更省距离C 功率更高 节约时间D 有用功相同时更省功 节约能量E 使用更方便 D 探究动滑轮的机械效率 一 影响动滑轮的机械效率的因素 减轻动滑轮自重 减小滑轮转轴间的摩擦力 增加提升的物重 减轻绳重 二 如何提高动滑轮的机械效率 1 动滑轮自重 滑轮摩擦 绳重 2 提升的物体重