八年级物理下册第3节机械效率课件新人教版.pptx

第三节机械效率,课前复习,1、功包含两个必要因素是什么？,(1)、作用在物体上的力(2)、物体在力的方向上通过的距离,W=FS,探究：从做功的角度，以下几个方案哪个较好,人提沙子做功,1对砂子做功,2对桶做功,3克服自重做功,1对砂子做功,2对桶做功,3对动滑轮及摩擦力做功,人拉滑轮做功,1对砂子做功,2对口袋做功,3对动滑轮及摩擦力做功,人拉滑轮做功,必须做的功,额外做的功,有用功,额外功,W总=W有+W额,G=100N,h=1m,L=5m,G=150N,F=30N,F=100N,G=80N,F=40N,这些都没有考虑摩擦力及其它阻力.但实际上这些力客观存在,有时候不得不考虑的.,f=5N,+5N,f=8N,+8N,G=10N,f=5N,+5N+5N,理想拉力,额外阻力,实际拉力,可见,动力F不但要克服物重G,还要克服摩擦阻力f等.,理想拉力,理想拉力,额外阻力,额外阻力,实际拉力,实际拉力,以动滑轮为例.,若动滑轮把物体提高1m.,F,F,h=1m,s=2h=2m,则:人对动滑轮所做的功W,W=Fs=50N2m=100J,80N,G动=10N,f=5N,这个W应包括以下的力做的功.,a.提起物体G做的功W1,W1=Gh=80N1m=80J,b.提起滑轮G动做的功W2,W2=G动h=10N1m=10J,c.克服摩擦阻力f做的功W3,W3=fs=5N2m=10J,即:W=W1+W2+W3,提起物体做的功,提起滑轮做的功,克服摩擦力做的功,人们做的功,=,+,+,目的,没有用但又不得不做的,总的,有用功,额外功,总功,=,+,即:,W总=W有+W额,80J,10J+10J,100J,有用功：必须做的功,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,1、有用功和额外功,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？,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？,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,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,(W有),(W额),(W有),(W有),(W额),(W额),120J,2400J,120J,60J,30J,60J,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,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19%,77%,87%,从以上分析,有用功W有只占总功W总的其中一部分.,占多少呢?,占多一好呢?还是少一点好呢?,2.机械效率的意义,有用功W有跟总功W总的比值,叫做机械效率.,所以总是1,因为W有总是W总,机械效率没有单位,常用百分数来表示“%”.,例起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4104J，起重机的机械效率是多少？,解：,m0.5t500kg,F=Gmg500kg10N/kg5000N,W有用Fh5000N3m1.5104J,=W有用/W总1.5104J/3.4104J44,答：起重机的机械效率是44。,起重机的机械效率一般是40-50。抽水机的机械效率一般是60-80。,一些机械的机械效率：,滑轮组：50%70%,起重机：40%50%,抽水机：60%80%,柴油机：28%40%,1、测量滑轮组的机械效率,二、实验步骤：1、测出钩码的重力G2、组装滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置。3、缓慢拉动弹簧测力计，读出拉力F，用刻度尺量出钩码上升高度h以及弹簧测力计移动的距离S4、改变钩码的数量，重复上面实验。,一、实验原理：,1、测量滑轮组的机械效率,三、注意事项：1、匀速拉动弹簧测力计2、弹簧测力计在竖直方向上运动3、测量S和h时事先要记录好位置,1、测量滑轮组的机械效率,影响机械效率主要因素：动滑轮重力、摩擦力、物重1、绕法相同，提起重物不同时：物体越重，效率。2、相同滑轮组，用不同绕法，提起相同重物：n越大，机械效率。,越高,越高,1、测量滑轮组的机械效率,提高机械效率：1、同样的机械，增大被拉物重2、保持好良好的润滑，减小摩擦3、减轻机械自重4、改进机械的结构,使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？,2、探究：斜面的机械效率,1、使用斜面的目的是什么？能否省功？,2、怎样计算总功？怎样计算有用功？实验需要测量哪些物理量？,2、探究：斜面的机械效率,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系？,提出问题：,猜想：,设计实验：,进行实验：,斜面越陡，机械效率越高。,改变斜面的倾斜程度，分别测量三次斜面的机械效率。,分析论证：,2、探究：斜面的机械效率,结论：,斜面越陡，机械效率越高。,2、探究：斜面的机械效率,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。,一、滑轮,1、竖拉：,W有=Gh,W总=FS,=,F,W有=fS物,W总=FS拉,=,2、横拉：,二、斜面,W有=Gh,W总=FS,=,F,三、杠杆,W有=Gh,W总=FS,=,例1：如图所示,滑轮组匀速提升物体,已知物重G=240N,拉力F=100N,h=2m.(1).滑轮组提起货物时做的有用功是多少?(2).人对滑轮组做的总功是多少?(3).这个滑轮组的机械效率是多少?,解:(1)W有=Gh=240N2m=480J,(2)W总=Fs=100N32m=600J,=80%,(3),例2：一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.如图示,若车重为8104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中出?(忽略滑轮重力),F阻,解:,F阻=0.03G车=0.038104N=2.4103N,W有=F阻s,W总=F4s,=750N,例3、物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速上升。斜面高1m,长2m。已知物体重力5N，摩擦力1N。求斜面的机械效率？,2m,W有=Gh=5N1m=5J,Wf=fS=1N2m=2J,W总=W有+Wf=7J,=71.4%,练1:某人用如图示的滑轮组(不计摩擦力)提升一重物,所用拉力F为200N,若滑轮组的机械效率是80%,求:(1).被提升的物重?(2)动滑轮重?,解:(1),得:G=Fn=0.8200N4=640N,(2).由于W额=W总-W有,得:G轮h=Fs-G物h,G轮h=Fnh-G物h,G轮=Fn-G物=200N4-640N=160N,练2：某工人利用一滑轮组，把重为300N的物体从深10m的井底匀速拉到井口，如图所示。若这个滑轮组的机械效率是75%，求有用功，工人所用的拉力。,W总=FS=F2