实验中学八年级物理下册第十二章第3节机械效率(公开课)

1、精选课件1精选课件21.1.怎样画力臂力臂？怎样画力臂力臂？2.2.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件3.3.省力、费力、等臂杠杆的特点省力、费力、等臂杠杆的特点4.4.定滑轮的特点和实质定滑轮的特点和实质5.5.动滑轮的特点和实质动滑轮的特点和实质6.6.滑轮组的作用及优点滑轮组的作用及优点7 7、功的两个必要因素：、功的两个必要因素：8 8、功的计算公式：、功的计算公式：精选课件3通过一动滑轮用提起重为通过一动滑轮用提起重为100牛的重物，牛的重物， 拉力为拉力为60N，使重物提高使重物提高2米。米。（1）拉力做多少功？）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？）如用手直接提起做功多少？（2

2、 2）W W手手=Gh=100N=Gh=100N2m=200J2m=200JW W用机械用机械=FS=60N=FS=60N4m=240J4m=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解：解：（1 1）S=2h=2S=2h=22m=4m2m=4m算一算：算一算：机械的三种功机械的三种功要提升要提升G，同时必须将，同时必须将动滑轮也提升。这时动滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则擦而额外做功，否则你不能完成任务。本你不能完成任务。本功无利用价值而又不功无利用价值而又不得不做，是额外功。得不做，是额外功。提升重物提升重物G是目的，有是目的，

3、有利用价值，利用价值，是有用功是有用功要实现目的，完要实现目的，完成有用功成有用功,必须必须施加动力施加动力F对滑对滑轮做功，是总功轮做功，是总功精选课件5、额外功、额外功 ：人们不需要但又不得不做的功人们不需要但又不得不做的功. . 额额【克服机械自重和摩擦力做的功克服机械自重和摩擦力做的功】、有用功、有用功 ：对人们有用的功对人们有用的功【机械对物体做的功机械对物体做的功】有有= =GhGh( (竖直竖直) ) 或或 有有FsFs物物( (水平水平) )、总功、总功 ：有用功与额外功的总和有用功与额外功的总和. . 【人（或动力人（或动力F F）对机械所做的功）对机械所做的功】总总有有额额

4、 或或 总总s s一：认识有用功、额外功、总功一：认识有用功、额外功、总功.用水桶从井中提水时，所做的有用功是用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是，额外功是 ，总，总功是功是 ；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是的桶里带了一些水，有用功是 ，额外功是额外功是 ，总功是，总功是 。 克服水的重力做功克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功拉力所做的功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功拉力所做的功请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？请计算出有用功、额外功和总功

5、分别是多少？人提沙子做功人提沙子做功1对砂子做功对砂子做功2对桶做功对桶做功3克服自重克服自重做功做功人拉滑轮做功人拉滑轮做功1对砂子做功对砂子做功2对桶做功对桶做功3对动滑轮对动滑轮做功做功人拉滑轮做功人拉滑轮做功1对砂子做功对砂子做功2对口袋做功对口袋做功3对动滑轮对动滑轮做功做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J你希望额外功多些还是少些呢？你希望额外功多些还是少些呢？砂子重砂子重100N 人重人重400N 桶重桶重20N 动滑轮重动滑轮重10N 口袋重口袋重5N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。请算出

6、刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。用哪种方法好？用哪种方法好？精选课件10你知道生活中的你知道生活中的 一词吗？一词吗？种子的发芽率、种子的发芽率、树的成活率树的成活率粉笔利用率粉笔利用率时间的利用率时间的利用率上述的几个上述的几个“率率”= =有用的量有用的量/ /总量总量表示事物某一方面的优劣表示事物某一方面的优劣。二、机械效率二、机械效率有用功跟总功的比值叫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有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 1 看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？公式：公式： 机

7、械效率一般用百分数表示，没有单位机械效率一般用百分数表示，没有单位 %100总有用WW精选课件12规律：规律： 对于竖直放置的滑轮来说对于竖直放置的滑轮来说机械效率机械效率定滑轮的机械效率定滑轮的机械效率动滑轮的机械效率动滑轮的机械效率滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为n，则则1 10 00 0% %F FS SG Gh h1 10 00 0% %W WW W总总有有1 10 00 0% %F FG G1 10 00 0% %2 2F FG G1 10 00 0% %n nF FG G 使用起重机提升重物时所做的有用功跟使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的

8、比值是总功的比值是60%60%，也可以说有用功在总，也可以说有用功在总功中占有功中占有60%60%，另外的，另外的4040是额外功是额外功起重机的机起重机的机械效率是械效率是60%60%，它表，它表示示什么意思？什么意思？一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 抽水机：抽水机：60%80% 柴油机：柴油机： 28%40% 请你判断请你判断：下面说法中是否正确？下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（ ）2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（ ）3物体做功越慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（

9、 ）4做总功越多，机械效率越低（做总功越多，机械效率越低（ ）5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（高（ ）6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（高（ ）7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（ ）练习练习1、利用如图所示的滑轮组，在、利用如图所示的滑轮组，在F=80NF=80N的拉力作用下的拉力作用下, ,将一个重为将一个重为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m，绳重、摩擦，绳重、摩擦不计。不计。求求: :（1 1）W W总总= =？ （2 2）W W有用有用= =？ (3) W(3

10、) W额外额外=? =? (4)=? (4)=? (5) G (5) G动动=?=?GF.练习练习2、小明用、小明用100N的力沿竖直方向将的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将，杠杆的另一端将320N的重物提高了的重物提高了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？精选课件18机械效率公式：总有用WW动力动力物SFhG额外有用有用WWW总额外总WWW 精选课件19“议一议议一议”：1、对于同一个机械，如果使用情况不同，、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？有何

11、特点呢？机械效率相同吗？有何特点呢？ 为什么？为什么？ 不相同。不相同。 对于对于同一个机械同一个机械，机械的自重和摩擦不变，机械的自重和摩擦不变，所以机械的所以机械的额外功不变额外功不变 所挂的所挂的重物越大重物越大，有用功越多有用功越多，则有用功，则有用功所所占的比例越大占的比例越大所以，对于所以，对于同一个机械同一个机械，所挂的，所挂的重物越大重物越大，机械效率越高机械效率越高精选课件203、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？械效率？ 增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功减小额

12、外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功“议一议一议议”：2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么、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，额外功就越小，则有用功所占重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大的比例越大所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机所以，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。械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。【实验目的实

13、验目的】1学习安装滑轮组。学习安装滑轮组。2学习测滑轮组的机械效率。学习测滑轮组的机械效率。3分析得出影响滑轮组机械效率的因素。分析得出影响滑轮组机械效率的因素。【实验原理实验原理】%100sG%100FhWW总有用三、实验：测滑轮组的机械效率三、实验：测滑轮组的机械效率讨论：讨论：为得出滑轮组的机械效率，需要求出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有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？理量？每个量怎样测量？刻度尺刻度尺、钩码、弹簧秤、滑、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。的细绳。实验器材：实验器材：%100sG

14、%100FhWW总有用使用弹簧测力计时首使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？先要做的是什么呢？用弹簧测力计用弹簧测力计测钩码的重力测钩码的重力你组装成的滑轮组！你组装成的滑轮组！匀速拉动匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出置处，从弹簧秤读出拉力拉力F的数值的数值 钩码上升的高度（钩码上升的高度（h h） 细绳细绳自由端自由端通通过的距离（过的距离（s s） 实验步骤：照课本图照课本图9-30，把滑轮组和刻度尺安装好，测出，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码钩码G的值，并记录表中。的值，并记录表中。匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G

15、上升，读出上升，读出弹簧测力计所示拉力弹簧测力计所示拉力F的值的值 ，从刻度尺读出钩码，从刻度尺读出钩码升高的距离升高的距离h和弹簧测力计移动的距离和弹簧测力计移动的距离S，记录数，记录数据在表格中。据在表格中。分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。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。再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。精选课件281、比较两次两种滑轮组有什么不、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？同？机械效率有何差异？2、分析影响滑轮组机械效率的因、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？素是什么？影响滑轮组机械效率的因素影响滑轮组机

16、械效率的因素1 1 、所提升的物重、所提升的物重（物重增加，机械效率也提高）（物重增加，机械效率也提高）2 2、动滑轮的自重、动滑轮的自重（减少动滑轮的重力，机械效率也提（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）高）3 3、滑轮组轮与轴之间的摩擦、滑轮组轮与轴之间的摩擦（减小摩擦可以减少额外功，提高机（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）械效率）精选课件31提高机械效率的方法提高机械效率的方法2 2、改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 1 1、减小机械间的摩擦力。减小机械间的摩擦力。例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就

17、可提高其机械效率。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例如：加强机械运动部位的润滑.3 3、 增加物重增加物重。精选课件32想一想：滑轮组水平放置时，怎样？精选课件33滑轮组水平拉动物体时滑轮组水平拉动物体时: :W W有用有用 f f s s物物W W总总 F F s s绳绳 S S绳绳= n= ns s物物精选课件34探究二：探究二： 斜面的机械效率斜面的机械效率1、提出猜想：、提出猜想：斜面的斜面的机械效率机械效率可能和可能和 有关。有关。2、实验器材：、实验器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：、探究过程：组装器

18、材组装器材进行实验进行实验 斜面的坡度和粗糙程度斜面的坡度和粗糙程度分析数据，得到结论分析数据，得到结论精选课件35实验过程：实验过程：测量小木块的重量，记录数据；测量小木块的重量，记录数据； 改变斜面的改变斜面的倾斜程度或粗糙程度倾斜程度或粗糙程度，重，重复步骤。复步骤。 把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力分别记录拉力F F、木块沿斜面移动的距离、木块沿斜面移动的距离S S、木块上升的高度木块上升的高度h h。精选课件36注意事项：注意事项：要匀速拉动物体。要匀速拉动物体。拉力要与斜面平行。拉力要与斜面平行。及时记录数据。及时记录数据。精选课件3

19、7实验装置：实验装置：FSh精选课件3810103451111233453350606、倾斜程度倾斜程度粗糙程度粗糙程度有关有关粗糙程度相同，斜面越陡（粗糙程度相同，斜面越陡（倾斜程度越大倾斜程度越大），），效率越高效率越高倾斜程度相同，倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高斜面越光滑，效率越高。注：精选课件39知识小结知识小结一、机械的三种功：一、机械的三种功：有用功：机械对物体做的功有用功：机械对物体做的功总功：动力总功：动力F F（或人）对机械所做的功。（或人）对机械所做的功。额外功：克服机械自重和摩擦力做的功。额外功：克服机械自重和摩擦力做的功。额外有用总WWW二、机械效率：二、机械效率：1 1、定义：有用功与总功的比值、定义：有用功与总功的比值。额外有用有用总有用公式WWWWW%100:课堂笔记课堂笔记2 2、三、提高滑轮组机械效率的方法三、提高滑轮组机械效率的方法四、影响斜面机械效率的方法四、影响斜面机械效率的方法精选课件401、请你判断：、请你判断：下面说法中是否正确？下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（ ）2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（ ）3物体做功越慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（ ）4做总功越多，机械效率