八年级物理下册 11.4《机械效率》课件1 （新版）教科版.ppt

第十一章机械与功 第四节机械效率 省力机械或者费力机械能够省功吗 使用任何机械都不能省功 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 功的原理 不省功的原因是什么 即 利用机械做功和直接做功一样多吗 直接提升物体做功 与使用机械提升物体做功相同吗 提出问题 提出问题 结论 使用动滑轮比直接提升物体不省功 推论 使用任何机械不省功 实验 概念 额外功 由于机械自重和摩擦等因素影响 而不得不做的功 无用付出 1 小明用水桶从井里打水 有用功是 额外功是 2 若桶掉在水中 把装满水的桶捞起来 则有用功又是什么 额外功又是什么 有用功 对水做的功 额外功 对桶做的功 有用功 对桶做的功 额外功 对水做的功 区别有用功 额外功 总功 3 如图 工人师傅用动滑轮将泥土匀速提升上楼顶 有用功是 额外功是 总功是 忽略摩擦 有用功 对泥土做的功 额外功 对桶和滑轮做的功 总功 拉力做的功 泥对土 桶和滑轮做的功 1 用20N的水桶在3m深的井中提起30N的水 求有用功 额外功 总功 2 若20N的桶掉进水井里 从井里捞桶时 捞上的桶里带着30N的水 求有用功 额外功 总功 W有用 30N 3m 90J W额 20N 3m 60J W总 150J W有用 20N 3m 60J W额 30N 3m 90J W总 150J 计算有用功 额外功 总功 3 用动滑轮来提升重为8N的物体 手对绳子的拉力F 5N 重物上升了2m 求有用功 额外功和总功 W有用 16J W额 4J W总 20J 机械对物体的拉力做的功 外力对机械做的功 W额 W总 W有用 输入100 输出80 机械效率 因为机械效率是两个功的比值 因此没有单位 是个百分比 W总 W额 W有用 人做功 人做功 1 对沙子做功 2 对桶做功 3 克服自重做功 人做功 1 对沙子做功 2 对桶或口袋做功 3 对动滑轮做功 4 克服摩擦做功 1 对沙子做功 2 对桶做功 3 克服摩擦做功 下面人抬沙子做功时 那些功是有用功 额外功 总功 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 用不同的滑轮组 做的有用功相同时 机械效率一定相同8 因为有用功总小于总功 所以机械效率总小于19 做的额外功一定时 总功越少 机械效率越高10 有用功在总功中占的比例越大 机械效率越高 1 关于机械效率的说法中正确的是 A 越省力的机械 效率越高B 做有用功越多的机械 效率越高C 做相同的功 额外功的值越小 效率越高D 做功越快的机械 效率越高2 分别用杠杆 定滑轮和滑轮组将同一物体举升相同高度 做的有用功 A 杠杆最多B 定滑轮最多C 滑轮组最多D 一样多 练一练 1 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 G W有 Gh 240N 0 1m 24J W总 FS 100N 0 3m 30J 例题 2 如图 忽略绳重和摩擦 用拉力F拉着10N的重物匀速上升 绳子自由端移动1m 动滑轮重力2N 求 1 拉力F 2 物体上升的距离 3 有用功 总功 机械效率 练一练 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 离心式水泵60 80 柴油机28 37 汽油机22 27 一些机械的机械效率 喷气发动机50 60 1 某机械的机械效率为80 使用它做400J的有用功 需同时做 J的额外功 2 从深为5m的井中直接将一桶水提出井口 已知桶重20N 桶中水重80N 若此人的目的是为了提水 则机械效率为 若此人的目的是为了捞桶 则机械效率为 3 机械效率不可能大于1的原因是 A 动力总大于有用阻力B 动力功总是大于机械克服全部阻力所做的功C 阻力功总是大于动力功D 它符合功的原理 物体重150N 物体与水平地面的滑动摩擦力为30N 用12 5N的拉力使物体匀速前进2m 求 总功 有用功和这个滑轮组的机械效率 换向思维 75J60J80 某水泵的功率为2kw 在半小时内将体积为18m3的水送到10m高处 不计摩擦 则水泵的机械效率是多少 g 10N kg 一台抽水机 它的电动机功率是1 2kw 机械效率是80 问它在5min内可以把多少千克水抽到20m高的水塔里去 作业 书自我评价 89页 1 2练习册100页变式2 计算题 功三道题做纸上 综合题 有用功 对人们有用的功 总功 有用功加额外功的和 额外功 对人们没有利用价值而又不得不做的功 定义 有用功跟总功的比值 一 功的分类 二 机械效率 小结 第二课时 1 直接对物体所做的功 机械对物体做的功 2 利用机械所做的功 对机械做的功 3 由于机械自重和摩擦等因素影响 而不得不做的功 机械本身消耗的功 三种功的关系式 4 有用功和总功的比值叫做 机械效率的计算公式 有用功 总功 额外功 W总 W额 W有用 机械效率 小测 如图 钩码重G 绳的拉力F 钩码上升的高度h 绳端上升的距离s那么如何表示有用功 总功 额外功 机械效率 W有用 Gh W额外 FS Gh W总功 FS 猜想 影响滑轮组的机械效率的因素 1 货物上升高度h 2 绳子股数n 3 货物重力G 4 动滑轮重力G动 设计实验 实验原理 所测物理量 物重G 拉力F 重物上升的距离h 弹簧测力计移动的距离S 测量仪器 弹簧测力计 刻度尺 在此实验中操作的关键 1 匀速竖直向上拉动弹簧测力计目的 测力计示数稳定 不会偏大或者偏小 2 不能在静止时读弹簧测力计的示数 应在匀速拉动过程中读数目的 静止时读数 因为没有滑轮轴摩擦的影响会偏小 探究1 滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关 甲 乙 丙 h1 h2 0 5 1 0 1 0 3 1 0 2 0 5 0 6 0 15 0 1 66 7 0 3 0 2 66 7 探究1 滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关 无关 探究2 滑轮组机械效率与绳子股数是否有关 0 5 1 0 1 0 3 1 0 1 0 75 0 2 0 15 0 1 66 7 0 15 0 1 66 7 无关 探究2 滑轮组机械效率与绳子股数是否有关 探究3 滑轮组机械效率与钩码重 物重 是否有关 0 5 1 0 1 0 3 4 0 1 1 5 0 3 0 15 0 1 66 7 0 45 0 4 88 9 有关 探究3 滑轮组机械效率与钩码重 物重 是否有关 探究4 滑轮组机械效率与机械自重 动滑轮重 是否有关 甲 乙 0 5 1 0 1 0 3 1 0 1 0 4 0 5 0 15 0 1 66 7 0 2 0 4 50 有关 探究4 滑轮组机械效率与机械自重 动滑轮重 是否有关 分析 不计摩擦和绳子重力时候滑轮组的机械效率 Gh FS 100 Gh 1 n G G动 S Gh 1 n G G动 nh G G G动 结论 只与G G动有关 滑轮组的机械效率的影响因素 动滑轮重 被提升物体的物重 绳重及绳与滑轮间的摩擦 总结 拓展 提高机械效率的方法 增大有用功 增加物重 减小无用功 减小机械自重 动滑轮重 减小摩擦 测量要求 在测量过程中 弹簧测力计应拉动 读书时 应当测力计 匀速拉动或者静止 时读数 刻度尺要放置 准确量出钩码和弹簧测力计上升的高度 竖直向上 匀速 竖直 匀速拉动 1 1 某同学做 测定滑轮组的机械效率 的实验中 所用器材除钩码 铁架台 滑轮组 细绳外 还需要 和 2 测量数据见下表 则总功W总 J 有用功W有用 J 机械效率 绳子股数n 刻度尺 弹簧测力计 0 2 0 15 75 5 3 某实验小组在 测滑轮组的机械效率 的实验中得到的数据如表所示 第1 2 3次实验装置如图中的甲 乙 丙所示 1 比较1 2两次实验 可得的结论 2 比较2 3两次实验 可得的结论 同一滑轮组 提起的物重越重 滑轮组的机械效率越高 不同的滑轮组机械效率不同 且在物重相同时 动滑轮越重 滑轮组的机械效率越低 4 小明在 测滑轮组机械效率 的实验中 用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验 数据如下表 甲 表中有一个数据的记录是错误的 错误的数据是 18cm或5cm 第3次实验中滑轮组的机械效率是 80 本次实验得到的结论是 1 分析表中数据 回答以下问题 滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关 2 小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验 小红的做法目的是为了改变 当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时 若忽略绳重及摩擦 它们的机械效率 选填 相同 或 不相同 理由是 得到的结论是 滑轮组的绕线方式 相同 做的有用功相同 做的额外功也相同 乙 甲 滑轮组的机械效率与绕线方式无关 3 小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验 实验数据如下表 物理量 控制因素 在小军的实验中 你得到的结论是 甲 滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关 4 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示 装置如图所示 1 通过表中数据可分析出实验1是用图做的实验 实验2是用图做的实验 甲 乙 2 通过实验1和实验2的数据分析得出结论 使用不同的滑轮组 提升相同的重物时 动滑轮的个数越多 滑轮组的机械效率 越低 3 比较实验1和实验3可得出结论 使用同一滑轮组 可以提高滑轮组的机械效率 增加物体的重 2 某班同学利用如图所示的实验装置完成了 测滑轮组机械效率 的实验以后 进行了小组交流 下表是甲乙两小组的实验数据记录 甲 乙两个小组的动滑轮重相同 提起的钩码重也相同 测出的滑轮组机械效率却不同 可能的原因是什么 2 滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同 答 1 测拉力时没有使测力计匀速上升 造成测量的力不准确