八年级物理下册11-4机械效率课件（新版）教科版

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第四节　 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 用手直接对木料做 功与手对机械做功 相等吗？ 物 理 量 G/N h/m F/N s/m W手 对木 材 W手 对机 械 1 100 3 72 6 2 150 3 100 6 3 200 3 125 6 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？ 有用功：直接提升物体所做的功。 （有利用价值的功） 额外功：克服机械重力、摩擦 力做的功。（我们不 需要却不得不做的功） 总 功：手对机械所做的功。 ★用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是 ，总 功是 ； 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 ， 额外功是 ，总功是 。 克服水的重力做功 克服桶的重力做功 拉力所做的功 克服桶的重力做功 克服水的重力做功 拉力所做的功 一、三种功 • 1、有用功（W有）：对人们有用的功。 • 计算： W有＝Gh－－提升物体； W有＝fS物－－水平移动 • 2 、额外功（W额）：人们不需要但又不 得不做的功。 • 计算： W额＝G动h－－提升物体，且不计摩擦与绳重； • W额 ＝fL－－斜面 • 3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和（运用机械时动力F所做的 功）。 • 计算： W总＝FS－－滑轮组[F=(G+G动)/n S=nh]； • W总 ＝FL－－斜面 • 4 、三者关系： W总＝ W有＋ W额 你 会 选 哪 种 方 法 呢 ？ 应用 分析 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 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 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J 你希望额外功多些还是少些呢？ 砂子重100N 人重400N 桶重20N 动滑轮重10N 口袋重5N 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。 用 哪 种 方 法 好 ？ 1、机械效率：有用功与总功的比值叫做 机械效率。 ●理解：a:η常用百分数表示； b: η小于100%； c: η没有单位。 %100 总 有用η W W 二、机械效率η 2、计算公式： 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． 起重机的 机械效率 是60%，它 表示什么 意思？ 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（ ） √ √ × × × × × 例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=? (4)η=? (5) G动 =? G F . 答案: (1) W总= 240J; (2) W有用= 180J; (3) W额外= 60J; (4) η = 75％; (5) G动=60N。 η读作依塔 例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， 他做的有用功是多少？ 总功是多少？ 杠杆的机械效率是多少？ 如何提高机械效率 ？ ▲改进机械的结构，减小机械自重 ▲ 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，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. 三、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） 探究滑轮组的机械效率 活动 【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．学习计算滑轮组的机械效率． 讨论： 为得出滑轮组、斜面的机械效率，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？ 刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、 长约2m的细绳、斜面 实验器材： 思考：若没有刻度尺能否测出滑轮组的机械 效率？ 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 你还可以组 装成其它的 滑轮组！ 钩码上升的高度（h） 细绳自由端通过的 距离（s） 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 实验步骤： 1. 照图，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺读出钩码和弹簧测 力计 的位置；测出钩码G的值，并记录表中。 2. 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。 3. 分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。 4. 再安装另一滑轮组，重复再做一次。 5. 比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率的差异？ 6. 换成斜面再做一次。 四、探究滑轮组的机械效率 • 1、测量器材：刻度尺、弹簧测力计 • 2、原理： • 3 、测量的物理量： ①物重G、 ②物体上升高度h、 • ③拉力F、 ④拉力移动的距离S • 4、测量过程中注意：应在竖直方向上匀速拉动 • 5、讨论η： • a 、其他不变，若绕绳方向变化， 则η不变； • b 、物重不变，若动滑轮个数增加，则η减小； • c 、装置不变，若物重增加，则η增加。 再探：斜面的机械效率与斜面的 　　　 倾角的关系 斜面的倾角可调节 探究：斜面的机械效率与斜面的倾角的关系 你认为要测量哪些 物理量？实验中要 注意什么问题？运 用了什么研究方法？ 五、补充：求滑轮组绳端拉力F的方法 • 1、不计绳重与摩擦：F=（G+G动）/n • 2、无任何条件：  n GFFn G W W sFW   Fs Gh J2160m18N120 总 有 总 再见！