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大,小,五、机械效率,五、机械效率,情景：小明家在四楼，买了一批木料，用动滑轮把木材拉上四楼。,思考,:,手拉绳子,做的功与,动滑轮对物体,做的功相等吗？,情景：小明家在四楼，买了一批木料，用动滑轮把木材拉上四楼。思,提出问题：,如图，手拉绳做的功与动滑轮,对钩码做的功相等吗？,猜测：,(1),为了验证猜想，我们,需要测出哪些物理量？,(3),设计记录数据的表格。,(2),手拉绳做的功,表达式为,;,动滑轮拉物体做的功,表达式为,.,Fs,Gh,G,提出问题：(1)为了验证猜想，我们(3)设计记录数据的表格。,“,实验数据”：,次数,钩码的重,G/N,钩码上升的高度,h/m,手的拉力,F/N,手移动的距离,S/m,动滑轮对钩码做的功,Gh,手拉绳做的功,FS,1,2,0.1,2,4,0.1,3,6,0.1,“,想一想”：,1,、手拉绳子所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？,不相等。,Fs,Gh,2,、为什么,FsGh,呢？产生这一现象的原因是什么？,有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮,绳有重力,S=2h,0.2,0.2,0.2,“实验数据”：次数钩码的重G/N钩码上升的高度h/m手的拉力,实验次数,钩码的重力,GN,钩码被提升的高度,hm,动滑轮提升钩码所做的功,W,1,J,人手对绳端的拉力,FN,人手拉绳端移动的距离,S,m,人手拉绳子所做的功,W,2,J,1.0,0.20,0.65,0.40,0.20,0.26,1.5,0.20,0.90,0.40,0.30,0.36,1.5,0.25,0.90,0.50,0.375,0.45,2.0,0.20,1.15,0.40,0.40,0.46,实验次数钩码的重力GN钩码被提升的高度hm动滑轮提升钩码,有用功,：,使用机械时对人们有用的功,额外功,：,人们不需要但又不得不做的功,总功,：,指动力对机械所做的功,有用功与额外功的总和，即,W,总,=W,有,+W,额,一、有用功、额外功、总功,（机械对重物做的功）,有用功 ：使用机械时对人们有用的功额外功,用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功,?,提水所做的功是有用功,;,提水桶所做的功是额外功。,如果桶掉到井里,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,?,提水桶所做的功是有用功,;,提水所做的功是额外功。,练一练：,用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外,有用功：,克服重物的重力所做的功：,额外功：,克服动滑轮的重力、克服绳与轮的摩擦、克服绳的重力所做的功,总功：,动力,F,所做的功,F,G,h,S,有用功：克服重物的重力所做的功：额外功：克服动滑轮的重力、克,二、分析下列,机械,在使用过程中的有用功、额外功、总功,F,有用功：,克服重物的重力所做的功：,额外功：,克服绳与滑轮之间的摩擦所做的功以及克服绳的重力所做的功,总功：,动力,F,所做的功,G,二、分析下列机械在使用过程中的有用功、额外功、总功F有用功：,有用功：,克服重物的重力所做的功：,额外功：,克服动滑轮的重力、克服绳与轮的摩擦、克服绳的重力所做的功,总功：,动力,F,所做的功,有用功：克服重物的重力所做的功：额外功：克服动滑轮的重力、克,G,F,F,f,F,N,有用功：,克服重物的重力所做的功：,额外功：,克服物体与斜面间的摩擦所做的功,总功：,动力,F,所做的功,S,h,GFFfFN有用功：克服重物的重力所做的功：额外功：克服物体,二、机 械 效 率,1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.,2.表达式:,没有！因为由于额外功的存在，总有,W,有用,W,总,，所以,机械效率总小于1,讨论：,有没有机械效率为100%的机械？为什么？,二、机 械 效 率1.定义：有用功与总功的比,（,1,）定义：有用功与总功的比值，叫做机械效率。,如用字母,表示,机械效率，则上式又可写成：,注意,：（,1,）机械效率,没有单位，是一个比值,；,（,2,）对于实际机械，由于额外功的存在，总有,W,有用,W,总,，因此,100,。,4,、机械效率,（,2,）表达式：,起重机的机械效率是,40%50%,滑轮组的机械效率是,60%80%,（1）定义：有用功与总功的比值，叫做机械效率。如用字母表示,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是,50%,，也可以说有用功在总功中占有,50%,，另外的,50,是额外功,起重机的机械效率是,50%,，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50%，也可,（,1,）,（,2,）,（,3,）,=,=,=,算一算,“活动,11.7”,中在不同情况下动滑轮的机械效率。,（1）（2）（3）=算一算“活,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（）,请你判断：下面说法中是否正确？,议一议，,动滑轮的机械效率与哪些因素有关？,你认为如何才能提高它的机械效率？,分析：,由机械效率公式,提高机械效率的方法,第一是减小额外功：,减小滑轮的轮与轴之间摩擦,减小动滑轮的自重,减小绳子的重力等,第二是增加有用功：,增加被提升的物体的重力,议一议，动滑轮的机械效率与哪些因素有关？分析：由机械效率公式,1.,使用滑轮组提升钩码时，若钩码重增加了，则机械效率（）,A.,不变,B.,增大,C.,减小,D.,都有可能,B,1.使用滑轮组提升钩码时，若钩码重增加了，则机械效率（,议一议,同样的滑轮组成,3,个滑轮组，如果把钩码提高到相同高度,在不计摩擦阻力的情况下，,1.,甲、乙两滑轮组哪个机械效高？,2.,甲、丙两滑轮组哪个机械效高？,甲,乙,甲,丙,议一议同样的滑轮组成3个滑轮组，如果把钩码提高到相同高度,在,例题：,如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重,G,=240,牛，手的拉力,F,=100,牛，手上升距离为,30,厘米,则有用功为多少焦耳,?,该滑轮组的机械效率为多少,?,已知,:,G,=240N;,F,=100N;,s,=30cm=0.3m,求,:,W,有,;,解,:,由题,h,=,S,=10cm,1,3,W,有,=Gh=240,N0.1m=24J,W,总,=FS=100,N0.3m=30J,=,100%=80%,W,有,W,总,24,J,30,J,F,例题：如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛，手,“,练一练”：,1,、用定滑轮匀速提升质量为,20kg,的物体，所用拉力为,220N,，物体升高的高度为,2m,。求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率。（,g=10N/Kg,）,2,、由于在使用杠杆时的摩擦非常小，所以杠杆是一种机械效率非常的简单机械。若用一根机械效率为,90%,的杠杆将一个,18Kg,的物体提升,50cm,，需要做多少总功？（,g=10N/Kg,）,“练一练”：1、用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用拉,4,、机械效率,：有用功跟总功的比值,小结：,1,、有用功,：对人们有用的功,2,、额外功,：人们不需要但又不 得不做的功,3,、总功,：有用功与额外功的总和,公式：,永远小于,1,5,、影响滑轮组机械效率的因素：,物体重,动滑轮重、绳重、轮与轴之间的摩擦,4、机械效率：有用功跟总功的比值小结：1、有用功,课后讨论：,如何提高自行车的机械效率？,课后讨论：如何提高自行车的机械效率？,感谢指导,感谢指导,F,s,h,手拉绳子,做的功与,动滑轮对物体,做的功相等吗？,G,如何进行实验？,需要测那些物理量？,测量时应注意哪些问题？,Fsh手拉绳子做的功与动滑轮对物体做的功相等吗？G如何进行,实验目的,:,再探动滑轮：,实验器材,:,实验注意事项,:,比较利用动滑轮提升物体与直接提升物体做功的多少,铁架台、动滑轮、钩码、弹簧测力计、刻度尺、细线,测量的物理量,:,物体的重力,G,物体上升的高度,h,作用在绳子上的力,F,绳子移动的距离,S,匀速拉动绳子,拉力竖直向上,实验表格设计,:,实验目的:再探动滑轮：实验器材:实验注意事项:比较利用动滑轮,1.,机械的三种功：,有用功,有利用价值的功。,额外功,对人们无利用价值而又不得不做的功。,总功,动力对机械所做的功。,2.,机械效率：,定义：有用功与总功的比值。,小 结,1.机械的三种功：2.机械效率：小 结,1,、影响滑轮组提升物体的机械效率的因素：,2,、如何才能提高它的机械效率？,【,课堂小结,】,（,1,）、物体重,（,2,）、动滑轮重,（,3,）、轮与轴之间的摩擦,（,1,）、增加物体重,（,2,）、减小动滑轮重,（,3,）、减小轮与轴之间的摩擦,影响有用功,影响额外功,增大有用功,减小,额外功,1、影响滑轮组提升物体的机械效率的因素：2、如何才能提高它的,机械效率,议一议：,动滑轮的机械效率与哪些因素有关？,如何提高动滑轮的机械效率？,1.,减小动滑轮自重来减少额外功,3.,增加提升物体的重力来增加有用功,2.,减小机械间的摩擦力来减少额外功,用甲乙两个滑轮组提升同一物体，哪个机械效率高？,机械效率 议一议：动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何提高动,次数,拉力,F/N,绳子移,动距离,S/m,手拉绳子,做功,W,1,/J,钩码,重,G/N,提升,高度,h/m,动滑轮对钩码做功,W,2,/J,1,2,3,(3),设计记录数据的表格。,结论：手拉绳子做的功,动滑轮拉钩码做的功,.(,大于、小于、等于）,大于,其中的原因是什么？,0.6,1.1,2.1,0.20,0.20,0.20,0.12,0.22,0.42,1,2,4,0.10,0.10,0.10,0.10,0.20,0.40,次数拉力F/N绳子移手拉绳子钩码提升动滑轮对钩码做功123(,活动,：再探动滑轮,h,S,1,、按右图，将滑轮安装好，用手通过一只弹簧测力计沿竖直方向匀速缓缓拉动重为,G,的钩码,2,、分别测出拉力,F,，绳子自由端通过的距离,S,，和钩码上升的距离,h,3,、改变钩码的数量，重复上述测量,4,、将数据填入表中,手拉绳子,做的功与,动滑轮对物体,做的功相等吗？,活动：再探动滑轮hS1、按右图，将滑轮安装好，用手通过一,“,实验数据”：,次数,钩码的重,G/N,钩码上升的高度,h/m,手的拉力,F/N,手移动的距离,S/m,动滑轮对钩码做的功,Gh,手拉绳做的功,FS,1,1,0.1,0.6,0.2,2,2,0.1,1.1,0.2,3,3,0.1,1.6,0.2,“,想一想”：,1,、手拉绳子所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？,不相等。,Fs,Gh,2,、为什么,FsGh,呢？产生这一现象的原因是什么？,有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮,S=2h,“实验数据”：次数钩码的重G/N钩码上升的高度h/m手的拉力,机械效率：有用功与总功的比值,叫做机械效率。,计算公式：,机械效率常用百分数表示，,任何机械的机械效率总是小于,1,。,为什么？,机械效率：有用功与总功的比值机械效率常用百分数表示，为什么？,实验次数,钩码的重力,GN,钩码被提升的高度,hm,动滑轮提升钩码所做的功,W,1,J,人手对绳端的拉力,FN,人手拉绳端移动的距离,S,m,人手拉绳子所做的功,W,2,J,1.0,0.20,0.65,0.40,0.20,0.26,1.5,0.20,0.90,0.40,0.30,0.36,1.5,0.25,0.90,0.50,0.375,0.45,2.0,0.20,1.15,0.40,0.40,0.46,实验次数钩码的重力GN钩码被提升的高度hm动滑轮提升钩码,3,如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为,W,1,，机械效率为,l,，用乙滑轮所做的总功为,W,2,，机械效率为,2,，若不计绳重与摩擦，则,(),A,W,l,=W,2,l,=,2,B,W,1,=W,2,l,2,W,1,2,W,1,W,2,l,2,c,3如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到,如何提高滑轮组的机械效率？,1,、增大物重；,2,、减小动滑轮重；,3,、减少机械间的摩擦。,如何提高滑轮组的机械效率？1、增大物重；,测量次数,F,/N,s,/m,G,/N,h,/m,F,s/J,Gh,/J,2.5,0.2,4,0.1,5,4,3,0.3,5,0.15,0.9,0.75,3.5,0.2,6,0.1,0.7,0.6,机械效率,计算同一动滑轮在不同情况下的机械效率？,你有什么发现？,80%,83.3%,85.7%,（,1,）同一动滑轮的机械效率不是固定不变的。,（,2,）动滑轮的机械效率随着被提升物体的重力增大而变大。,测量次数F/Ns/mG/Nh/mFs/JGh/J2.50,机械效率,议一议：,动滑轮的机械效率与哪些因素有关？,如何提高动滑轮的机械效率？,1.,减小动滑轮自重来减少额外功,3.,增加提升物体的重力来增加有用功,2.,减小机械间的摩擦力来减少额外功,用甲乙两个滑轮组提升同一物体，哪个机械效率高？,机械效率 议一议：动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何提高动,（,1,）实验过程中若加速拉弹簧测力计机械效率如何变化？,（,2,）实验过程中竖直匀速拉动弹簧测力计和弹簧测力计静止时，机械效率是否相同？为什么？,（,3,）提升同样的重物，绳子的绕法不同是否影响它的机械效率？,思考讨论：,（1）实验过程中若加速拉弹簧测力计机械效率如何变化？,2.,用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一重物到同样的高度时，在不计摩擦阻力的情况下，机械效率最高的是（）,A.,定滑轮,B.,动滑轮,C.,滑轮组,D.,都一样,A,B,C,A,2.用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一重物到同样的高度时，,谢 谢,谢 谢,41,亲爱的,读者,：,春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，感谢你的阅读。,亲爱的读者：,42,
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