教科版八年级物理下册PPT课件114机械效率.ppt

11.4.机械效率,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,提出问题,直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？,你会选哪种方法呢?,在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。,必须做的功，叫做有用功。,有用功和额外功,有用功加额外功是总共做的功，叫总功。,即：W总=W有用+W额外,洪山嘴中学詹振亚,无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。,（1）举高重物时：,W有用G物h,W有用f摩擦s物,（2）在粗糙水平面上移动物体时：,4.对三种机械功的理解：有用功,并非人们需要但又不得不做的功,（1）克服机械自重做功：,W额外=G动h,使用动滑轮或滑轮组时：,（2）克服机械间的摩擦做功：,使用斜面时：,W额外=fL,额外功,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,W总W有用 W额外,公式（1） ：,公式（2） ：,W总F动力s动力,总功,动力对机械所做的功。有用功和额外功的和等于总功。,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。,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对口袋做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,3120J,780J,690J,(W有),(W额),(W有),(W有),(W额),(W额),120J,2400J,120J,60J,30J,60J,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对口袋做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19%,77%,87%,机械效率,1.定义：有用功和总功的比值叫做机械效率,4.有用功总小于总功，所以机械效率总小于1,2.计算公式：,3.机械效率一般用百分数表示，没有单位,注：理想情况：忽略机械重力和摩擦，则机械效率等于1。其它任何情况，机械效率都小于1。,在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中用机械效率来表示机械的这种性能。,洪山嘴中学詹振亚,5.对机械效率的理解,如：某起重机的机械效率是60%,（1）使用该起重机提升重物时，所做的有用功跟总功 的比60%。,（2）也可以说，使用该起重机提升重物时，所做的有 用功在总功中占有60%，额外功占40。,（3）有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。,（4）机械效率与是否省力、功率大小、提升高度、 做功的多少无关。,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,6.一些机械的机械效率：,抽水机 60%80%,柴油机 28%40%,起重机 40%50%,滑轮组 50%85%,洪山嘴中学詹振亚,A.改进结构（减轻机械自重),B减小摩擦力,4.提高机械效率的方法,C.增大有用功,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=240 N0.1m=24J,W总=FS=100 N0.3m=30J,第二课时,滑轮组机械效率与什么因素有关？,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,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,1.实验原理,2.实验器材,弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。,3.注意事项,竖直向上，缓慢拉动测力计。即：实验时要使钩码匀速上升。,需要测量的量是：物重、绳子自由端的拉力、物体上升的高度、绳子自由端移动的距离。,实验探究 测量滑轮组的机械效率,一、实验探究：测量滑轮组的机械效率,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？,保持动滑轮重一定，改变钩码重力。,实验探究1,1,0.1,0.5,3,0.1,0.15,83.3,88.9,0.45,0.3,0.2,0.4,3,1.5,0.1,4,2,0.1,0.8,3,66.7,结论： 同一个滑轮组，所挂的物重不同，机械效率不同，物重越大，机械效率越高。,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,83.3,55.5,4.5,3,0.2,0.2,4,0.9,0.1,2,2,0.1,0.8,3,实验探究2,保持钩码重力一定，改变动滑轮重,结论：不同滑轮组, 挂的相同物重时，机械效率不一定相同, 动滑轮较轻滑轮组，机械效率高。,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）,减小额外功,减小机械自重（动滑轮重）,减小摩擦,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,洪山嘴中学詹振亚,1.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,2.机械效率：（1）定义：有用功与总功的比值。,（2）公式讨论：,W额外0，实际情况， 1,W额外0，理想情况， 1,洪山嘴中学詹振亚,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,C,2.对于机械效率下列说法正确的是（ ） A有用功越多，机械效率越高 B总功越多，机械效率越高 C杠杆的机械效率可达110% D有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高。,D,洪山嘴中学詹振亚,3.图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动_cm,该滑轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_（选填“增大”“减小”或“不变”）,缓慢,2.4,24,83.3%,增大,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,4.在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表： 此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑轮有_个。第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实验时滑轮组的机械效率_第一次的机械效率（选填“大于”“小于”或“等于”）,3,2,62.5%,大于,