北师大版八下物理 9.5探究 使用机械是否省功.ppt

第九章机械和功 五 探究 使用机械是否省功 复习 一 功 1 做功的必要两个因素 公式W FS单位 1J 1N m 二 功率 2 物理意义 表示做功快慢的物理量 1 定义 单位时间内完成的功叫做功率 公式P W tP FV单位 1W 1J S 1 作用在物体上的力2 物体在力的方向上通过的距离 三 简单的机械作用是什么 问题与猜想 请观察图中的各种机械 使用它们的目的是什么 是为了省力还是为了省距离 省力 撬重物的铁棒 起钉子的羊角锤 瓶起子 剪铁剪刀等费力 钓鱼竿 理发剪刀 镊子 剪树枝剪刀等 使用这些机械能省功吗 观察实验桌上的器材并设计一个实验 制定计划与设计实验 1 直接用弹簧测力计吊起一个重物 弹簧测力计的拉力对重物做的功为W1 2 再用弹簧测力通过一个动滑轮吊起重物 使重物上升相同的高度 此时弹簧测力计的拉力做的功为W2 比较这两个功的大小 就可以知道使用机械是否省功 要把这个物体运到高处 有哪些方法 途径1 用手直接把物体提上去 途径2 用机械把物体提上去 F2 通过动滑轮和直接提升重物 哪个更省力 如果提升相同的高度 两个相比是否省功 一 功能原理 实验 比较使用机械和不使用机械时拉力的做功情况 h h s 怎样测拉力和移动的距离 实验过程 1 如图9 35乙所示 将滑轮连成动滑轮 向上匀速提起钩码2 用弹簧测力计测量拉力F 确定钩码和绳自由端的始末位置3 用刻度尺量出钩码上升的高度h 则测量自由端移动的距离S nh 注意事项 1 保持物体做匀速直线运动2 记录物体和绳端移动的距离 对它们的始末位置要做适当的标记3 等物体静止后读数 一 功能原理 通过上面的实验完成下面的数据表格 由实验结果可知 W2W1 请想一想为什么 实验表明 使用任何机械都不能省功 一 功能原理 思考 不省功的原因是什么 因省力的机械必费距离 省距离的机械一定费力 而功 力 距离 所以不能省功 二 有用功和额外功 1 有用功 人们需要做的功 也就是为了达到目的人们必须做的 对人们有用的功 用W有用表示 我们利用机械来提升重物是我们的目的 所以机械对重物所做的功是有利用价值的 我们称为有用功 2 额外功 为了达到一定目的 人们并不需要 但又不得不做的功 这部分功叫额外功 用W额表示 我们在使用机械来提升重物时 需要克服摩擦做功 还要克服机械本身的重力做功 这部分功不是我们所想要的 但又不得不做的功 这种功叫做额外功 3 总功 就是有用功和额外功的总和用W总表示 W总 W有用 W额外 三 机械效率 交流讨论 1 图9 36所示是某地区的供水系统发生故障后 居民利用滑轮提水的情景 在这个情景中 人所做的功哪部分是有用功 哪部分是额外功 三 机械效率 机械效率 1 概念 有用功与总功的比值叫做机械效率 2 表达式 W有用 W总 100 3 因为W有用 W总 所以 1 通过这节课的学习 你有什么收获 本课小结 1 使用机械与不使用时的做功情况 2 有用功 使用任何机械都不省功 在作用力的作用下 必须做的部分 3 额外功 非必须做的 但又不可避免的部分 4 总功 有用功与额外功的总和 5 机械效率 有用功与额外功的比值 本课小结 例1 某人用如图所示的了两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度 不计摩擦和绳重 他所做的有用功W甲W乙 两种装置的机械效率 甲 乙 选填 或 G F甲 G F乙 甲 乙 随堂练习 随堂练习 解析 无论用哪种方法提升物体 所做的有用功都等于克服物体重力所做的功 即W有 Gh 由于提起的是同一个物体 且提起的高度相同 所以所做的有用功相等 在提升的过程中 乙用的是动滑轮 需要克服动滑轮的重力做功 即乙比甲多做额外功 有 W有用 W总功 W有用 W有用 W额外 知乙的机械效率小于甲的机械效率 随堂练习 例2 下列关于机械效率的说法中正确的是 A 机械效率可以提高到100 B 机械效率总小于1C 功率大的机械 机械效率高D 机械效率越高 有用