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浙江版初中九上3.3认识简单机械第5课时ppt课件

发布时间:2013-12-21 15:46:49  

复习提问
做功的两个必要因素是什么? 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 功的计算公式是什么? W=Fs 简单机械的作用是什么?
?省力 ? 使用简单机械的作用 省距离 ? ?改变力的方向 ?

使用简单机械可以省力,或者省距离,能省功吗?

要把这个物体运到高处,有哪些方法?
用手直接把物体提上去. 用杠杆把物体提上去.

用动滑轮或滑轮组

功的原理

使用任何机械都不能省功.

不省功的原因是什么?
因省力的机械必费距离,省距离的机械一 定费力,而功=力×距离,所以不能省功.

相反,我们却发现使用机械时,会做一些 并不希望做的功。

你 会 选 哪 种 方 法 呢 ? 砂子重100N,体重400N,动滑轮重10N
桶重20N,口袋重5N

某人用动滑轮将重为G1的米袋 提升h高度。设动滑轮重G2,不 考虑绳子重及滑轮摩擦,人所 做的功为:
G1 ? G2 ? 2h W=Fs= 2

=G1h+G2h =W1+W2

一、有用功、额外功、总功

有用功 W有用 :使用机械时,对人们有用的功
额外功W额:人们不需要但又不 得不做的功 总功 W总:有用功与额外功的总和,即 W总=W有+W额
注:通常总功指对机械所施加的动力所做的功 W总=Fs

W有=Gh

用水桶从井中提水的时候,所做的功哪 部分是有用功?那部分是额外功?如果桶掉 进井里,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? 砂子重100N 体重400N 动滑轮重10N 桶重20N 口袋重5N 每层高3米 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?

人使用动滑轮或滑轮组将重物升高时,
重物增加的势能 = 有用功 人消耗的能量

W总

滑轮和绳子增加的势能+热能 =额外功

能量的利用率,也叫机械效率,用η 表示。即:

=

η=

W有用 W总

×100%

二、机械效率

1、有用功跟总功的比值叫机械效率
W有 公式:? ? W总

(1)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? (2)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1

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.

W有用 η= ×100% W总 机械效率有没有单位?机械效率会等于 1吗?为什么?你认为可从哪些方面提 高机械效率(以滑轮组为例)? 可以从下面2个方面提高机械效率: 1、尽可能减少额外功; 如:减小滑轮、绳子自重(如选用密度 较小的材料等)。 减小滑轮的摩擦力(如加润滑油、 保持机械清洁等)。 2、额外功不变

时,增加有用功。

例1 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: W

W总

? G ? h ? 200N ? 9m ? 1800 J ? F ? s ? 120N ? 18m ? 2160J


W有 1800J η ? ? ? 83.3% W总 2160J
答:有用功是1800J,总功是2160J,机械效率是 83.3%

练习:课本P89第5题
解:依题意得: W有用= G h = 720 N×10 m =7200 J W有用 W总= η

= 7200 J =1.2 ×10 4 J 60%

W额=W总- W有用=1.2×10 4 J -7200 J = 4800 J

答:

小结:
有用功 W有用 :对人们有用的功 额外功 W额:人们不需要但又不 得不做的功 总功 W总:有用功与额外功的总和

W总 ? W有 ? W额
机械效率的定义 : 有用功跟总功的比值 公式:
W有 ?? W总

W有 ? W总



? 永远小于1

如何提高机械效率
1.减小动滑轮自重来减少额外功 F 2、减小机械间的摩擦力来减少额外功 3.增加提升物体的重力来增加有用功

F
F

G 甲 乙

你认为斜面的机械效率可能跟 哪些因素有关?请设计实验方案, 检验你的猜测是否正确。 W有用 G物 h η= ×100% = ×100% W总 Fs 影响斜面机械效率的可能因素: G物 斜面的倾斜程度 (物体上升的高度) 斜面的长度

探究斜面机械效率影响因素的实验方法: 控制变量法

斜面

B
L

W动力= FL W斜面克服阻力 =Gh FL =Gh
F h ? G L

h
A G

C

斜面
1.使用斜面可以省力.

2.斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的 几分之一。 3. 同一物体升高相同的高度,斜面越长越省力。

日常生活中有很多事物应用斜面的原理而达 到省力的目的,如楼梯、蜿蜒而上的山路等

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.有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 7.做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高


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