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沪科版物理八年级9.5《机械效率》PPT课件1

发布时间:2013-09-23 16:28:05  

第五节

机械效率

小明家住在二楼,买了一批木料,可 以直接用手拉到二楼,也可以使用动滑 轮,使用动滑轮的作用为了 省力 。 思考:

用手直接对木料 做功与手对机械 做功相等吗?

物理 G/N h/m F/N 量

s/m

W手

W手

对木材 对机械

1
2

3

用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗?

议一议:为什么使用动滑轮后手要多做功?

机械的三种功
要提升G,同时 必须将本滑轮也 提升。这时要克 服滑轮重力和摩 擦而额外做功, 否则你不能完成 任务。本功无利 用价值而又不得 不做,是额外功。

要实现目的,完 成有用功,必须 施加动力F对滑 轮做功,是总功

提升重物G 是目的,有 利用价值, 是有用功

★用水桶从井中提水时,所做的有用功是
克服水的重力做功 ,额外功是 克服桶的重力做功

,总

功是 拉力所做的功 ; 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 克服桶的重力做功 , 额外功是 克服水的重力做功 ,总功是 拉力所做的功 。

一、三种功
?

?

1、有用功(W有):对人们有用的功。 W有=Gh--提升物体 2 、额外功(W额):人们不需要但又不 得不 做的功。 3 、总功(W总):有用功与额外功的总和 W总=FS----- (运用机械时动力F所做的功) 4 、三者关系: W总= W有+ W额

?

?

请计算出有用功、额外功和总功分别是多少?

你希望额外功多些还是少些呢?

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

砂子重100N 口袋重5N

人重400N

桶重20N

动滑轮重10N

地面到三楼高6 m 1对砂子做功 600J 1对砂子做功 600J

1对砂子做功

600J

人 提 沙 子 做 功
3120J

2对桶做功

2520J

人 拉 滑 轮 做 功
780J

2对桶做功

180J 3对动滑轮 做功

人 拉 滑 轮 做 功

2对口袋做功

90J

3克服自重 做功

690J 3对动滑轮 做功

你希望额外功多些还是少些呢?

请算出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 ?

机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
公式:

??

W有 W总

机械效率一般用百分数表示,没有单位 看看刚才的数据,思考机械效率会大于1吗?为什么?

有用功总小于总功,所以机械效率总小于1

二、机械效率η 1、机械效率:有用功与总功的 比值叫做机械效率。
2、计算公式: ●理解:a:η 常用百分数表示; b: η小于100%; c: η没有单位。

一些机械的机械效率:
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.

一些机械的机械效率:

抽水机: 60%-80%

柴油机: 28%-40%

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,机械效率越低( × ) 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( × )

自学课本P171例题,注意解题格式,完成下列练习 练习1、利用如图所示的滑轮组,在F=80N的 拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高 1m,绳重、摩擦不计。 求:(1)W总=? (2)W有用=? (3) W额外=? F (4)η=? (5) G动=? .

G

自学课本P171例题,注意解题格式,完成下列练习
练习2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下 2m,杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m, (1)他做的有用功是多少? (2)总功是多少? (3)杠杆的机械效率是多少?

知识小结
一、机械的三种功: 有用功——有利用价值的功。 总功——动力对机械所做的功。 额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。 二、机械效率: 1、定义:有用功与总功的比值。

W总 ? W有用 ? W额外
W有用 W有用 ? W额外

公式 : ? ?

W有用 W总

?100% ? ? ?

2、公式讨论:

W额外 ? 0(实际存在)所以? ? 1 W额外 ? 0(理想情况)所以? ? 1

作业:
?

?

预习本节第二部分内容“机械效率总是一 定的吗?” 设计出实验报告(写在大演草上)
1、实验名称 2、实验目的 3、实验原理 4、实验器材 5、实验步骤(含实验数据记录表)

第二课时 实验:测滑轮组的机械效率

作业:
?

?

阅读本节第二部分内容“机械效率总是一 定的吗?” 设计出实验报告(写在大演草上)
1、实验名称 2、实验目的 3、实验原理 4、实验器材 5、实验步骤(含实验数据记录表)

【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.分析得出影响滑轮组机械效率的因素。 【实验原理】

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?

实验器材:

刻度尺、钩码、弹簧秤、滑 轮组两个、铁架台、长约2m 的细绳。

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

你组装成的滑轮组!

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)

实验步骤:
1. 2.

3. 4.

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。

物重G/N
高度h/m

有用功W有/J
拉力F/N 距离S/m 总功W总/J

机械效率 ?

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 (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)

如何提高机械效率?
▲改进机械的结构,减小机械自重 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。 ▲ 减小机械间的摩擦力。 例如:加强机械运动部位的润滑.


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