八下物理人教2011版12.3机械效率.ppt

机械效率,复习提问：,1、功的两个必要要素：,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：,讨论：通过一动滑轮用60牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高2米。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？,W手=Gh=100N2m=200J,W用机械=FS=60N4m=240J,为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢？,F,S=2h=22m=4m,人提沙子做功,1.对砂子做功,2.对桶做功,3.克服人自重做功,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,1.有用功：对人们有用的功。,举高重物时：,W有=G物h,一、有用功、额外功、总功,2、额外功：人们不需要但又不得不做的功。,（1）克服机械自重做的功,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的功,3、总功：有用功和额外功的和，叫总功。,W总=W有用+W额外,公式（1）,公式（2）,W总=FS,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：,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：,二、机械效率,有用功跟总功的比值叫机械效率,有用功总小于总功，所以机械效率总小于1,思考:机械效率会大于吗？为什么？,公式：,机械效率一般用百分数表示，没有单位,机械效率分析：,（1）因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。,（2）机械效率通常用百分数来表示。例如：,某起重机的机械效率70%，它表示什么意思？,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%。,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%,1、请你判断：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，机械效率越高（）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（）,堂堂清练习巩固,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,实验步骤：,照图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。,“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，机械本身移动距离相等时,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，机械本身移动距离相等时，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？,=,W,有,W,总,=,G,.,h,F,S,=,G,h,F,.,h,n,=,G,n,F,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）,=,W,有,W,总,=,f,.,S,物,F,.,S,绳,=,f,.,S,物,F,.,S,物,n,=,f,n,F,探究二、斜面的机械效率,1、提出猜想：,斜面的机械效率可能和有关。,2、参考器材：,长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺,3、探究过程：,斜面的坡度,实验装置：,F,S,h,实验过程：,测量小木块的重力G，记录数据；,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,注意事项：,要匀速拉动物体。,拉力要与斜面平行。,及时记录数据。,4、记录表格：,结论：斜面越陡，省力越少，机械效率越高。,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?,小结：,1、有用功、额外功、总功,2、机械效率,3、斜面的机械效率与坡度有关,3、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%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。,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=240N0.1m=24J,W总=FS=100N0.3m=30J,堂堂清练习巩固,2、一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？,3、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为8104N，汽车受到的阻