初二物理简单机械第三节 机械效率优秀PPT精选文档

1,机械效率,2,有什么办法将课室门口的沙子运上教学楼顶楼？,思考：,3,你会选哪种方法呢？,?,想想议议,4,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对口袋做功,对滑轮做功,5,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,必须做的功,额外做的功,6,有用功：使用机械时对人们有用的功,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，即W总=W有+W额,一、有用功、额外功、总功,7,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？,8,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,3120J,780J,690J,9,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19%,76%,86%,10,二、机械效率,1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.,2.表达式:,没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1,分组讨论：,有没有机械效率为100%的机械？为什么？,想一想；议一议：,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？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？,12,起重机的机械效率是60%,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60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40是额外功。,13,一些机械的机械效率：,滑轮组：50%70%,起重机：40%50%,14,一些机械的机械效率：,抽水机：60%80%,柴油机：28%40%,15,F,F=G/n,S=nh,W有=Gh,W额=0,W总=Fs=W有,W有用/W总Gh/Fs=100%,F=(G+G动)/n,S=nh,W有=Gh,W额=G动h,W总=Fs=Gh+G动h,W有用/W总Gh/Fs=G/(G+G动),F=F动力,S=nh,W有=Gh,W额=w总-w有,W总=Fs,W有用/W总Gh/Fs=G/nF,如图所示，已知重物G被提升的高度为h，请填写下表：,课前热身,注意：所给已知条件不同，所得到的一些推导公式也就不同,G,h,16,W总=Fs,F拉,W有=F拉h,W有=G物h,17,如图所示的机械中，用动滑轮重为G动的滑轮组将重为G的物体匀速提升h，不计绳重和摩擦，W有=_，W总=_，=_。,Gh,(G+G动)h,G/(G+G动),不计绳重和摩擦:,18,影响滑轮组机械效率高低的因素总结：若忽略绳重及摩擦可知：G一定时，G动越大，滑轮组的机械效率就越小；G动一定时，G越大，滑轮组的机械效率就越大。,记住了吗?,F,19,有用功和总功的寻找方法1、W有为滑轮组对物体的拉力所做的功。（一般从滑轮组直接对物体施加的力入手）2、W总为动力对滑轮组所做的功。（一般从动力为人手处入手）,会了吗?,F,20,2、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求:(1)物体的重力是多少？,(2)若物体的重力变为150N,绳的拉力又是多少？,(3)机械效率又是多少？,F,当堂训练,G,21,（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则s绳nh物由得,G物1=n1F拉=375%40N=90N,(2)若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物1+G动)则，G动=nF拉1G物1=340N90N=30N,当提升150N的重物时，则F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N,=150N150N+30N=83.33,解：,G,F,当堂训练,22,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,例题:,23,例起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是34000J，起重机的机械效率是多少？,解：,m0.6t600kg,Gmg600kg9.8N/kg5880N,W有用Gh5880N3m17640J,=W有用/W总17640J/34000J51.9,24,一台起重机将重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？起重机在哪些方面消耗了额外功？,解：,起重机提高物体的力等于物体的重力,F=G=3600N,起重机提升重物所做的有用功,W有=Fh=Gh=3600N4m=14400J=1.44104J,起重机做的总功,W总=W有+W额=14400J+9600J=2.4104J,因此，起重机的机械效率,=W有/W额=1.44104J/2.4104J=60%,25,4、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：,巩固练习,26,巩固练习,5、选择题：正确的是（A）额外功与总功的比值越大，机械效率越小.（B）机械效率大的机械一定省力。（C）机械效率越高，则机械做的有用功越多。（D）机械做的总功越少，机械效率也越低。（E）在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。（F）总功是有用功和额外功的总和。,AEF,27,影响滑轮组机械效率高低的因素,例6、提高滑轮组的机械效率，下列措施正确的是()A.多用几个动滑轮，减小拉力B.增加钩码个数，增大拉力C.减小提升的高度，减小做功D.上述措施都可行,B,例题分析,28,1、如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（）A50JB25JC100JD200J,B,当堂训练,29,有用功和总功的寻找,例1、如图所示，用滑轮组匀速提升一重100N的重物，所用的拉力F大小为60N.如果物体上升1m，则W总=_J，W有用=_J，=_，如果不计绳重及绳子与滑轮的摩擦，则动滑轮的重G动=_N.,120,100,83.3%,20,例题分析,30,有用功和总功的寻找,例2、如图所示，在50N的水平拉力F作用下,重800的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120.则滑轮组的机械效率为；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为J,80%,1800,例题分析,31,1.下列关于机械效率的说法中正确的是()A.做功多的机械，机械效率一定高B.单位时间内所做的功越多，机械效率越高C.使用任何机械的目的都是为了省功D.使用任何机械，它的机械效率总小于1,热身训练,D,32,热身训练,2、甲乙两机械，甲的机械效率是70、乙的机械效率是50，下列说法中正确的是（）A、使用甲机械做功省力B、甲机械做功快C、相同时间内，甲机械完成的功多D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。,D,33,热身训练,3、关于机械效率，下列说法正确的是（）A.有用功越大，机械的机械效率就越高B.额外功越大，机械的机械效率就越低C.总功越大，机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高,D,34,4、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（）A、甲较省力且机械效率较高B、乙较省力且机械效率较高C、两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D、两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同,热身训练,C,F,F,35,热身训练,5、如图是某同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的重力为8N，每个滑轮的重力都为1N，不计绳重及绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦，使用滑轮组使钩码匀速直线上升0.1m，则人的拉力大小为N，有用功为J，额外功为J，机械效率为,F,3,0.8,0.1,88.9%,36,实验：测滑轮组的机械效率,链接,37,【实验目的】1学习安装滑轮组。2学习测滑轮组的机械效率。3学习计算滑轮组的机械效率。,38,讨论：,为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？,刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。,实验器材：,使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？,用弹簧测力计测钩码的重力,40,你还可以组装成其他的滑轮组！,匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值,钩码上升的高度（h）,细绳自由端通过的距离（s）,42,实验步骤：,照课本图9-30，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。,44,1、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？,45,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（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）2、所提升的物重（物重增加，机械效率也提高）3、动滑轮的自重（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）,请你思考,46,提高滑轮组机械效率的方法：,)、减轻动滑轮自重。,)、增加重物重量。,47,例5、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次试验，试验数据如下表：,影响滑轮组机械效率高低的因素,例题分析,48,影响滑轮组机械效率高低的因素,（1）分析表中数据，回答以下问题：表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据_；第3次实验中滑轮组的机械效率是_；滑轮组的机械效率与_无关；（2）小红在小明实验的基础上多使用了一个滑轮也做了试验，如乙图所示，小红多使用了一个滑轮，目的是为了改变_当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_（选填“相同”或“不相同”），理由：_（3）小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重物，若忽略绳重及摩擦，与乙图相比（已知：G丙动G乙动)，它的机械效率将_（选填“增大”“减小”或“不变”），理由是：_,17cm（或5cm）,80%,物体上升的高度,拉力的方向,相同,所做的有用功与总功的比值不变,F,G,甲乙,减小,所做的有用功与总功的比值减小,F,丙,49,使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？,50,2某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为_。,Gh,FS,fS,51,探究: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：,组装器材,进行实验,斜面的坡度,分析数据，得到结论,链接,52,实验装置：,F,S,h,53,实验过程：,测量小木块的重量，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。,54,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。,55,4、记录表格：,结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。,56,与斜面的光滑程度有关,影响斜面机械效率的因素有两点,57,如何提高机械效率：,1）提高机械效率的意义：减少能耗，降低生产成本,有重要的经济意义。,2）提高机械效率的办法是：改进结构,使它更合理、更轻巧，在使用中按照技术规程经常保养，定时润滑，以减小摩擦。,58,机械效率：有用功跟总功的比值,小结：,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,公式：,永远小于1,斜面的机械效率,如何提高机械效率,59,1、有用功W有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用=Gh。2、额外功W额外：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。额外功的主要来源：提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。克服机械的摩擦所做的功。3、总功W总：(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：W总=W有用+W额外。(2)若人对机械的动力为F，则：W总=FS4、机械效率(1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。(2)公式：=W有用/W总。(3)机械效率总是小于1。(4)提高机械效率的方法减小摩擦，改进机械，减小自重。,知识回顾a,60,实验原理：,所测物理量：,物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S,测量仪器：,弹簧测力计、刻度尺,考点1：探究斜面的机械效率,61,在此实验中的注意事项：,1、在实验过程中，拉力方向应与斜面保持一致且要匀速向上拉动弹簧测力计,2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数,62,1.在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。2.在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低。,实验结论：,63,1.（10年武汉市）下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：,小明探究的是斜面的机械效率跟_的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为，物块和斜面的内能增加了约_.分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持_不变。,斜面的倾斜程度,20%,4J,高,斜面的倾斜程度,64,变式题1.在第1次实验中物体和斜面间的摩擦力为_N。2.若要探究斜面机械效率跟物重的关系，应保持_不变。3.若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，需增加的器材有_4.从表中还能得到的结论（1）_（2）_（3）_5.斜面在我们生活中的应用有_(只写出一条即可),毛巾，棉布，玻璃板等,使用斜面省力,斜面的粗糙程度一定时，当斜面越平缓时，越省力,使用斜面不省功,盘山公路,4,斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度,65,2.（08年武汉市）小明利用斜面进行如下的实验。,（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率_。（2）为了进一步探究斜面的特点，小明接着做了三次实验，实验数据如下表。分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越_，拉力越_。由图中数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为_N。,40%,高,大,3.75,66,变式题：1.此图中铁块沿斜面运动的距离为_，铁块上升的高度是_。2.若忽略斜面的摩擦力，拉力应为_。事实是铁块和斜面之间存在摩擦，此时摩擦力f=_.若拉动过程中撤去拉力，铁块_（选填会或不会）滑下。3.用该实验器材还可以探究_。,70cm,17.5cm,2.5N,3.75N,不会,滑动摩擦力大小与压力大小的关系,67,探究滑轮组的机械效率,实验原理：,所测物理量：,物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S,测量仪器：,弹簧测力计、刻度尺,在此实验中操作的关键：,1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计.2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数.,68,对于如图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，能否测出该滑轮组的机械效率？,69,70,4.某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。,(1)第3次实验中所做的有用功是J，机械效率是_(2)比较1、2两次实验，可得的结论：3）比较2、3两次实验，可得的结论：(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，_额外功(选填“增大”或“减小”)。(5)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了。（填字母）A.减小摩擦B.多次测量取平均值减小误差C.获得多组数据归纳出物理规律(6)由本实验（填“能”或“不能”）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。,同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高,不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低,0.4,72.7%,减小,不能,71,甲,乙,