第五节 机械效率(第二课时)

1、第五节第五节 机械效率第二课时机械效率第二课时探究机械效率与哪些因素有关探究机械效率与哪些因素有关一、探究滑轮组机械效率一、探究滑轮组机械效率滑轮组机械效率与哪些因素有关？滑轮组机械效率与哪些因素有关？1 1、滑轮组机械效率与、滑轮组机械效率与钩码上升的高度钩码上升的高度是否有关？是否有关？提出问题：提出问题：猜想：猜想：2 2、滑轮组机械效率与、滑轮组机械效率与绳子股数绳子股数是否有关？是否有关？3 3、滑轮组机械效率与、滑轮组机械效率与钩码重钩码重（物重）是否有关？（物重）是否有关？4 4、滑轮组机械效率与、滑轮组机械效率与机械自重机械自重（动滑轮重）动滑轮重）是否有关？是否有关？测测F乙

2、乙甲甲探究1:滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关？甲甲乙乙丙丙h1h2无关无关探究2:滑轮组机械效率与绳子股数是否有关？F乙乙甲甲F无关无关探究3:滑轮组机械效率与钩码重（物重）是否有关？有关有关探究4:滑轮组机械效率与机械自重（动滑轮重）是否有关？甲甲乙乙有关有关总结：总结：提高机提高机械效率械效率的方法的方法增大有用功增大有用功（增加物重）（增加物重）减小额外功减小额外功减小机械自重减小机械自重（动滑轮重）（动滑轮重）减小摩擦减小摩擦典例典例1：在探究在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素”时，时，提出了下列假设：提出了下列假设：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮

3、重有关；滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所测实验数据填入一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：下表：实验次数实验次数动滑轮重动滑轮重/N物重物重/N动力动力/N绳子的股数绳子的股数n机械效率机械效率11212141.6732424142.5F1F2F3F4 实验次实验次数数动滑轮动滑轮重重

4、/N物重物重/N动力动力/N绳子的绳子的段数段数n机械效机械效率率11212141.6732424142.5（1）在表中填上四次实验的绳子的股数）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率和机械效率（2）根据实验）根据实验 和和 可知，滑轮组机械效率高低与可知，滑轮组机械效率高低与 有关；有关；被提物重被提物重（3）根据实验和可知，滑轮组的机械效率与）根据实验和可知，滑轮组的机械效率与 承担物重承担物重 无关；无关；绳子的段数绳子的段数（4）通过）通过比较比较 和和 实验可以发现，不同滑轮组提升相同重实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越物时，动滑轮越重，机械效率越 小

5、；小；（5）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该选用选用 滑轮组提升滑轮组提升 重物提升重物提升_(填填“相同相同”或或“不同不同”)的高度去研究。的高度去研究。 相同相同333266.7%79.8%66.7%80%不同不同 F1F2F3F4 相同相同典例典例2 2. .下表是某同学测滑轮组效率时记录的数据。实验装置如图下表是某同学测滑轮组效率时记录的数据。实验装置如图所示。所示。（1 1）通过表中数据可分析出实验）通过表中数据可分析出实验1 1是用是用_图图 做的实验，实验做的实验，实验2 2是用是用_图做的实验。图做的实

6、验。（2 2）通过实验）通过实验1 1和实验和实验2 2的数据分析可得出结论的数据分析可得出结论_（3 3）比较实验）比较实验2 2和实验和实验3 3可得出结论可得出结论_ _ 甲甲乙乙实验序号实验序号 拉力拉力F(N)F(N) 钩码重钩码重G(N)G(N) 机械效率机械效率11.25380%21.25360%32675%甲甲乙乙用滑轮组提起重力相同的物体，动滑轮越多，机械效率越低用滑轮组提起重力相同的物体，动滑轮越多，机械效率越低使用相同的滑轮组增加提起的物重，可以提高机械效率使用相同的滑轮组增加提起的物重，可以提高机械效率二、探究斜面机械效率二、探究斜面机械效率提出问题：提出问题：斜面机械

7、效率跟哪些因素有关？斜面机械效率跟哪些因素有关？ 斜面的机械效率跟斜面的斜面的机械效率跟斜面的倾斜角度、倾斜角度、物重、斜面的粗糙程度物重、斜面的粗糙程度有关有关。注意注意:实验时拉力与斜面平行实验时拉力与斜面平行,且匀速拉且匀速拉 动物体动物体.实验前请猜想实验前请猜想: :1.你认为你认为省力多少与斜面的倾斜程度省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系有什么关系?2.斜面的机械效率与它的倾斜程度斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系有什么关系?最陡最陡较陡较陡较缓较缓机机械械效效率率总功总功W W总总/J/J有用有用功功W W有有/J/J 斜面长斜面长s/ms/m沿斜沿斜面拉面拉力力F/NF/N

8、斜面高斜面高度度h/mh/m小车小车重量重量G/NG/N斜面的斜面的倾斜程倾斜程度度5.05.05.05.05.05.00.50.50.50.50.50.50.10.10.150.150.250.251.61.62.22.23.13.10.50.50.750.751.251.250.80.81.11.11.551.5563%63%68%68%81%81%光滑程度相同的斜面，越平缓越光滑程度相同的斜面，越平缓越 ，机械效率，机械效率 。省力省力越低越低斜面的机械效率：斜面的机械效率：W总总= W有有= = 斜面机械效率与斜面机械效率与 、 有关；有关；如何提高斜面的机械效率：如何提高斜面的机械效

9、率： F s G h W有有/ W总总 = G h/ Fs 斜面粗糙程度斜面粗糙程度 斜面倾斜角的大小斜面倾斜角的大小 结论：结论：斜面的机械效率跟斜面的斜面的机械效率跟斜面的倾斜角度、倾斜角度、斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度有关有关。1.在其他条件一定的情况下，斜面的在其他条件一定的情况下，斜面的 倾斜角度越小，越省力，机械效率越低倾斜角度越小，越省力，机械效率越低。3.在其他条件一定的情况下，在其他条件一定的情况下，机械效率机械效率 物重无关物重无关。2.在其他条件一定的情况下，在其他条件一定的情况下，斜面越粗糙，斜面越粗糙， 机械效率越低机械效率越低1.探究斜面的机械效率探究斜面的机械效率

10、如图所示，该实验器材有：不同的三个斜面、小车、如图所示，该实验器材有：不同的三个斜面、小车、_和和_.(1)研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系：研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系：在实验过程中，应选用三个在实验过程中，应选用三个_相同而相同而_不同的斜面进行实验，只有这样才能得出斜面的机械效率与斜面不同的斜面进行实验，只有这样才能得出斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系光滑程度的关系.实验中需要测出的物理量有：小车的重力，斜面的实验中需要测出的物理量有：小车的重力，斜面的_及及斜面的斜面的_，小车在三个不同斜面向上，小车在三个不同斜面向上_运动时的运动时的三个拉力的大小三个拉力的大小.最

11、后计算出有用功和总功，从而算出不同斜面最后计算出有用功和总功，从而算出不同斜面的机械效率的机械效率.结论：结论：_.弹簧测力计弹簧测力计刻度尺刻度尺倾斜程度倾斜程度光滑程度光滑程度长长高高匀速直线匀速直线斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越小。斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越小。(2)研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系：研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系：在此实验中，应选用三个在此实验中，应选用三个_相同而相同而_不同的斜面进行实验，测出不同斜面的不同的斜面进行实验，测出不同斜面的_和和小车在不同斜面上小车在不同斜面上_运动时的拉力大小运动时的拉力大小.通过通过计算

12、，最后得出结论计算，最后得出结论.结论：结论：_ (3)该实验说明斜面的机械效率与斜面的该实验说明斜面的机械效率与斜面的_和和_有关有关.光滑程度光滑程度倾斜程度倾斜程度长和高长和高匀速直线匀速直线斜面的光滑程度相同时，斜面越倾斜，机械效率越大。斜面的光滑程度相同时，斜面越倾斜，机械效率越大。光滑程度光滑程度倾斜程度倾斜程度如上图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景如上图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆自身的重力忽略不计杠杆自身的重力忽略不计)(1)请在下表中把相关的数据填写完整：请在下表中把相关的数据填写完整： (2)为提高本实验中杠杆的机械效率，请提为提高本实验中杠杆的机械效率，

13、请提条合理的建议：条合理的建议： 。152.40.60.72 83.3三、关于杠杆的机械效率三、关于杠杆的机械效率杠杆的机械效率：杠杆的机械效率：W总总= W有有= = W额主要来自额主要来自 、 ；如何提高杠杆的机械效率：如何提高杠杆的机械效率： 。 F h2 G h1 W有有/ W总总 = G h1 / F h2 杠杆自重杠杆自重 杠杆与轴间的摩擦杠杆与轴间的摩擦2、小明用、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下端拉下2m，杠杆的另一端将，杠杆的另一端将320N的重物提的重物提高了高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？他做的有用功是多少？(2)总功是多少？总

14、功是多少？(3)杠杆的机械效率是多少？杠杆的机械效率是多少？W有有=160JW总总=200J=80%2.有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是（列做法中可取的是（ ）A.以较快的速度将木箱匀速拉上汽车以较快的速度将木箱匀速拉上汽车B.以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车C.改由一个人将木箱拉匀速上汽车改由一个人将木箱拉匀速上汽车D.板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上车板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上车3.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度，

15、对物体所做的功分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度，对物体所做的功（ ）A.杠杆最多杠杆最多B.斜面最多斜面最多C.滑轮组最多滑轮组最多D.一样多一样多4如图如图5所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮同学所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮同学设计的记录表格设计的记录表格.分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）DD斜面光滑程度相同时，斜面光滑程度相同时， 斜面的倾斜程度越大，机械效率越大；斜面的倾斜程度越大，机械效率越大； 斜面的倾斜程度越大，越不省力斜面的倾斜程度越大，越不省力5.如图

16、所示，某人将一物体用如图所示，某人将一物体用F=40 N的推力匀速将一个重的推力匀速将一个重200 N的物体推的物体推上高上高h=1 m、长、长s=6 m的斜面，求的斜面，求（1）此人对物体做的总功；此人对物体做的总功；（2）此人对物体做的额外功；）此人对物体做的额外功；（3）斜面的机械效率；）斜面的机械效率；s h F 探究1实验实验次数次数 物重物重G/N 物体上升的物体上升的高度高度h/cm 测力计的示测力计的示数数F/N 测力计移动测力计移动的距离的距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 18 3 6 8 2.5 24cm物重物重G/N绳端拉绳端拉力力F/N较小提升速

17、度较小提升速度 10 4.2 79.4中等提升速度中等提升速度 10 4.2 79.4较大提升速度较大提升速度 10 4.2 79.4钩码总重钩码总重 G(N)钩码上升高度钩码上升高度h(m) 测力计拉力测力计拉力 F(N) 测力计移动测力计移动距离距离s(m) 5 0.05 1.4 0.15钩码总重钩码总重 G(N)钩码上升高钩码上升高度度h(m) 测力计拉力测力计拉力F(N) 测力计移动测力计移动距离距离s(m) 5 0.05 1.4 0.15实验实验小组小组钩码钩码重重G/N动滑轮重动滑轮重 G/N 拉力拉力 F/N 甲甲 0.5 0.4 0.35 47.6 乙乙 0.5 0.4 0.38 43.9实验实验次数次数钩码钩码重重G/N钩码上升钩码上升高度高度h/m 拉力拉力 F/N绳端移动绳端移动距离距离s/m 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 2 0.1 0.9 0.3 3 3 0.1 1.1 0.374.