九年级物理上册 12.5 机械效率课件 （新版）苏科版.ppt

五 机械效率 导学设计 应用示例 第十一章简单机械和功 课堂小结 课堂反馈 导学设计 学点1机械效率的概念 五 机械效率 4 2 五 机械效率 五 机械效率 2 按教材中的步骤进行实验 将实验数据填入自己设计的表格中 并进行相应的计算 3 对计算结果进行比较和分析 可发现拉绳所做的功总 选填 大于 小于 或 等于 滑轮拉钩码所做的功 这是因为 拉绳所做的功除用于滑轮拉钩码做功外 还用于克服动滑轮的重力做功 克服摩擦力做功 大于 五 机械效率 问题2 有用功 额外功 总功 机械效率 1 在 再探动滑轮 活动中 将钩码提升一定的高度是我们的目的 所做的功叫作 记为w有用 用于克服动滑轮重和摩擦力所做的功并非我们所需要的 但又不得不做 我们将它叫作 记为w额外 手拉绳所做的功叫作 记为w总 总功等于 与 之和 即 w总 w有用 w额外 有用功 额外功 总功 有用功 额外功 五 机械效率 2 物理学中 将有用功与总功的 叫作机械效率 用公式表示为 3 根据你对机械效率的理解 尝试思考下列说法的正误 并与同学交流判断的理由 a 水桶掉到井里 把水桶捞上来时 对桶做的功是额外功b 有用功总是克服物体重做的那部分功 表达式一定是w有 ghc 机械效率总小于1d 机械效率越高 表示做功越快 比值 五 机械效率 e 机械效率越高 表示做的有用功越多f 有用功相同时 额外功做得越少 机械效率越高 五 机械效率 答案 a错误 理由 水桶掉到井里 目的是捞桶 因而此时对桶做的功是有用功 克服水重做的功为额外功 b错误 理由 如果目的是提升某物体 则有用功为克服该物体重所做的功 表达式为w有 gh 如果是水平方向拉一个物体 则有用功为克服该物体所受阻力所做的那部分功 表达式为w有 fs物 c正确 理由 对于实际的机械 总存在额外功 所以w有 w总 因而机械效率总小于1 五 机械效率 d错误 理由 机械效率越高 表示有用功占总功的比例越高 功率表示做功的快慢 机械效率和功率之间无必然的因果联系 e错误 理由 机械效率越高 表示有用功占总功的比例越高 做的有用功不一定多 总功或额外功相同时 机械效率越高 所做的有用功越多 f正确 理由 有用功相同时 额外功越少 则总功越少 有用功与总功的比值则越大 即机械效率越高 比较机械效率高低的常用方法 有用功相同时 比额外功 额外功少的机械效率高 额外功相同时 比有用功 有用功多的机械效率高 学点2机械效率的简单计算 五 机械效率 问题 如图11 5 2所示 用动滑轮和桶组成的装置来提水 已知滑轮重4n 桶重6n 桶中水重50n 现将这桶水在4s内匀速提升5m 所用拉力为32n 则 1 有用功为 做的功 w有用 50n 5m 250j 总功为 做的功 w总 fs 32n 10m 320j 额外功w额 70j 克服水重 gh 拉力 w总 w有用 320j 250j 五 机械效率 78 1 五 机械效率 学点3测量滑轮组的机械效率 探究1 测量滑轮组的机械效率 1 小明测滑轮组机械效率的实验过程如图11 5 3所示 依据的实验原理是机械效率的公式 其中w有用 w总 实验中小明匀速竖直向上拉动弹簧测力计 所获得的测量数据如图所示 由图知 g h f s 测得 83 3 gh fs 2n 0 1m 0 8n 0 3m 五 机械效率 图11 5 3 五 机械效率 2 实验过程中的注意事项 拉动弹簧测力计 3 如果不测量距离 能测量出机械效率吗 表达式为 4 若在弹簧测力计静止时读取数据 这样得出的机械效率与实际值相比 选填 偏小 偏大 或 相等 理由 能 匀速竖直向上 偏大 弹簧测力计静止时绳与滑轮间无摩擦 拉力会比匀速拉动时小 五 机械效率 探究2 影响滑轮组机械效率的因素 1 猜想用滑轮组提重物时影响滑轮组机械效率的因素 图11 5 4 主要因素是动滑轮重 物体重 次要因素是绳重和摩擦 与绳子的股数 重物被提升的高度 定滑轮的重等均无关 五 机械效率 2 用完全相同的滑轮组装成如图11 5 4所示的甲 乙两不同的滑轮组 分别将质量相同的钩码提高相同高度 用测力计测算出图甲的机械效率 甲和图乙的机械效率 乙 并比较 该实验的目的是探究 是否影响滑轮组的机械效率 猜测 甲 乙 简述你的理由 将同样的钩码提升相同的高度 所做的有用功相同 甲装置中动滑轮个数比乙中少 克服动滑轮重所需做的额外功少 动滑轮的重 五 机械效率 实验结论 3 滑轮组的机械效率可能还与钩码重有关 为了用实验证明这个猜想 你的实验方法是 实验结论 4 综上所述 提高滑轮组机械效率的方法有 减小动滑轮的自重 增大被提升的物体重 减小摩擦等 不同滑轮组提升同样重的物体时 所用的动滑轮越重 滑轮组的机械效率越低 用相同的滑轮组提升不同重量的物体 多次实验 测量并比较机械效率 相同的滑轮组提升不同重量的物体时 物体越重 机械效率越高 五 机械效率 学点4其他机械的机械效率 五 机械效率 思考 1 实验中 将杠杆拉至图中虚线位置 测力计的示数f为 n 钩码总重g为1 0n 钩码上升的高度h为0 1m 测力计移动的距离s为0 3m 则杠杆的机械效率为 请写出使用该杠杆做额外功的一个原因 2 为了进一步探究杠杆的机械效率与哪些因素有关 一位同学用该实验装置 先后将钩码挂在a b两点 测量并计算得到下表所示的两组数据 克服杠杆自重 克服摩擦力 等做功 0 5 66 7 五 机械效率 五 机械效率 根据表中数据 能否得出 杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关 钩码越重其效率越高 的结论 答 请简要说明两条理由 仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的 不能 两次实验时钩码没有挂在同一位置 类型一有用功 额外功 总功 机械效率 五 机械效率 应用示例 例1下列说法正确的是 a 用同一水桶从井中提水的时候 提一桶水比提半桶水的机械效率大b 水桶掉到井里 把水桶捞上来时 对桶做的功是额外功c 用动滑轮提升重物时 绳子末端拉力做的的功是有用功d 使用机械过程中 额外功越少 则机械效率就越高 a 五 机械效率 解析 用同一水桶从井中提水的时候 克服桶重做的额外功是相同的 提一桶水比提半桶水 克服水重做的有用功多 所以机械效率大 捞桶时 克服桶重做的功为有用功 用动滑轮提升物体时 绳子末端的拉力为动力 做的功是总功 当有用功或总功多少不清楚时 不能得出额外功率越少 机械效率越高的结论 五 机械效率 易错警示 1 完成目的所直接需要的那部分功为有用功 为完成目的额外多做的那部分功为额外功 为完成目的动力做的功为总功 2 机械效率的高低表示的是有用功占总功百分比的高低 不能表示有用功 总功 额外功的多少 仅凭有用功 总功 额外功三者中某个量的多少无法判断机械效率的高低 类型二关于机械效率的简单计算 五 机械效率 五 机械效率 五 机械效率 五 机械效率 五 机械效率 类型三测量滑轮装置的机械效率 例3用如图11 5 3所示装置测量动滑轮的机械效率 实验数据如下表 五 机械效率 匀速 90 9 小于 偏大 五 机械效率 绳与滑轮间有摩擦 滑轮的转轴处有摩擦 绳子有重力 有空气阻力等 增大 减小 五 机械效率 五 机械效率 五 机械效率 五 机械效率 类型四测量其他机械的效率 五 机械效率 五 机械效率 1 沿斜面拉动物体时 应使其做 运动 2 根据表中的数据可求出第 次实验中拉力所做的有用功为 j 机械效率是 3 通过对上述实验数据的分析可知 斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是斜面越缓 越 4 通过对上述实验数据的分析 对斜面机械效率的问题可获得的初步结论 在其他条件不变的情况下 匀速直线 1 25 80 6 省力 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关 倾斜程度越大 机械效率越高 五 机械效率 五 机械效率 方法指导 其他简单机械的机械效率的计算分析解决其他简单机械的机械效率问题时 关键仍是找出有用功和额外功 迁移使用滑轮装置的相关知识 重点是找出理想机械和实际机械的不同处 找出额外功包含的内容 斜面中额外功是克服斜面摩擦做功 杠杆中的额外功是克服杠杆自重和转动中的摩擦做功 课堂小结 五 机械效率 水平移动时 w有用 fs物 提升重物时 w有用 gh 利用机械做功 测定滑轮组机械效率的实验 提高滑轮组机械效率的方法 课堂反馈a 五 机械效率 1 在使用机械时 为了达到目的而必须对物体做的功叫作 功 而克服机械本身的 及机械零件之间的 做的功 这一类是并非我们需要但又不得不做的功叫作 功 这两部分功之和是 功 机械效率是 功跟 功的比值 有用 重力 摩擦力 额外 总 有用 总 五 机械效率 2 下列关于机械效率的说法中正确的是 a 额外功少的机械 机械效率一定越高b 机械效率总小于1c 机械效率越高 表示做功越快d 机械效率越高 说明做的有用功就越多 b 五 机械效率 3 利用某机械工作时 动力做的功是400j 其中额外功是100j 动力做的有用功是 j 机械效率是 4 一台起重机将重1800n的货物提高4m 则有用功是 j 如果额外功是4800j 总功是 j 机械效率是 300 75 7200 12000 60 五 机械效率