第3节认识简单机械——机械效率(LY)ppt课件.ppt

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1、,回顾,使用下列动滑轮或滑轮组时，若不计摩擦力和绳子的重力，要将重物升高h，所用的动力F、动力F移动的距离s、F所做的功W分别是多少？,s=2h,W=Fs,=G物h+G动h,F,F所做的两部分功中，哪部分是必须要做的？哪部分是不需要，但又不得不做的？,想一想,F,有用功和无用功,必须要做的功,不需要，但又不得不做的功,叫“有用功”，用W有用表示。,叫“额外功”或“无用功”，用W额外或W无用表示。,动力所做的功,叫“总功”，用W总表示。,即：W总=W有用 W额外,想一想,人使用下列动滑轮或滑轮组时，若考虑摩擦力和绳子的重力，要将重物升高h，所用的力F 还应包括哪些？所做的额外功还有哪些？你希望额

2、外功大些还是小些？,F,W=Fs,=G物h+G动h+G绳h F阻 h,有用功,F,有用功和无用功,“做功”过程必然伴随着能量的转化,力做了多少焦的功，就有多少焦的能量发生了转化。上例中人做功的过程发生了哪些形式的能量转化？总功、有用功和额外功分别与什么能量相等？你认为可怎样描述机械工作时能量的利用率？,机械效率,想一想,机械效率,=有用功,=额外功,人消耗的能量,100%,能量的利用率，也叫机械效率，用表示。即：,人使用动滑轮或滑轮组将重物升高时，,机械效率,机械效率有没有单位？机械效率会等于吗？为什么？你认为可从哪些方面提高机械效率（以滑轮组为例）？,讨论,1、尽可能减少额外功;如:减小滑轮

3、、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。,可以从下面2个方面提高机械效率：,机械效率,某台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60%的功用来提升重物，其余的40则因为要克服摩擦力、滑轮和绳子的重力而被消耗掉。,机械效率,例：用一动滑轮将重200 N的砂子提到9 m高的 脚手架上，所用力是120 N，求有用功、总功和机械效率？,答：,=83.3%,W总=Fs=F2h=120 N29 m=2160 J,机械效率,答：,=1.2 10 4 J,W有用=G h=720 N10 m=7200

4、J,W额=W总-W有用=1.210 4 J-7200 J=4800 J,练习:课本P89第5题,解：依题意得：,W总=,斜面,如果要你将一些重物从地面搬到货车上，你会怎样做？,想一想,方法一：用一块木坂斜放在地面和货车间，搭成一个斜面，然后将重物放在 斜面上推上去。,斜面也是一种省力的简单机械，使用它时，也同样存在着一个效率高低问题。,斜面,要测出斜面的机械效率，需要测出哪些物理量？需要用什么器材？怎样测量？,想一想,刻度尺、木块、弹簧测力计、长木板,实验器材：,实验示意图：,斜面机械效率的测量,2、量出木块移动的高度 h,1、用弹簧秤测出木块重力 G,3、沿斜面匀速拉动小木 块，读出弹簧测力

5、计的 读数 F,斜面,实验步骤：,4、用刻度尺量出木块移动 的距离s,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。,斜面,100%,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,想一想,小结,1、有用功,2、额外功或无用功,3、总功,即：W总=W有用 W额外,5、提高机械效率的方法：,（1）尽可能减少额外功;（2）额外功不变时，增加有用功。,100%,4、机械效率,必须做的，对人有用的功，用W有用表示。,对人没用，但又不得不做的功，用W额外或W无用表示。,有用功和额外功的总

6、和，用W总表示。,有用功与总功的比值，用表示。,小结,6、用滑轮组来提升重物：W有用 W总（n动滑轮上的绳子段数 h重物提升的高度）,F,G物,F阻,F,用滑轮组水平拉动重物：W有用 W总（n动滑轮的绳子段数 s 重物水平移动的距离）,G物h,F s F n h,F阻s,F n s,小结,7、用斜面来提升重物：W有用 W总（h重物提升的高度 L重物在斜面上移动的距离）,W总=W有用 即：FL=G物h,G物h,F L,若斜面光滑:,小结,注意,1、机械效率高并不等于省力越多。,2、机械效率高并不等于功率大。机械效率是指有用功在总功中所占的比例大小，而功率是指做功的快慢。,3、使用机械不但不省功，

7、反而费功。但使用机械可省力或省距离或方便操作。,8、用杠杆来提升重物：W有用 W总,h,F,s,G物,G物h,F s,（h重物提升的高度 s动力F 移动的距离）,6有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。,7额外功一定时，总功越少，机械效率越高。,下面说法是否正确？判断依据是什么？,练习题,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有用功相同，额外功越少，机械效率越高。,【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。,一、测滑轮组的机械效率,实 验,刻度尺、钩码、弹簧测力计、

8、如右图所示的滑轮组两个、铁架台、长约2 m的细绳。,实验器材：,100,想一想,要测出滑轮组的机械效率，需要测出哪些物理量？需要用什么器材？怎样测量？,实 验,实验步骤：,1、用弹簧测力计称出钩码 的重力G；,2、按右图安装滑轮组，记 下钩码和细绳自由端的 位置；,3、匀速拉动弹簧测力计使 钩码升高到某一位置，从弹簧测力计读出拉力F 的数值;,实 验,实验装置图,4、用刻度尺测出钩码 上升的高度h和细绳 自由端通过的距离s，填入记录表格中；,5、算出有用功、总功、机械效率，填入表格中。,实 验,5、按右图那样安装滑轮组，重复上述实验操作，测出相应数据。,G/N,h/m,W有用/J,F1/N,s

9、/m,W总/J,/%,二、探究“斜面的倾斜程度与斜面机械效率的关系”,猜想：,当物重、斜面长度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面机械效率越高。,实验器材：,设计实验方案：,刻度尺、木块、弹簧测力计、长木板。,保持物重、斜面长度一定，改变斜面的倾斜程度（即木块移动的高度 h），沿斜面匀速拉动小木块，用弹簧测力计测出拉力F，算出机械效率。,实 验,3、量出木块移动的高度 h；,1、用弹簧测力计测出木块重力 G；,4、沿斜面匀速拉动小木块，读出 弹簧测力计的读数 F；,斜面,实验步骤：,2、用刻度尺量出木块移动的距离s（即斜面的长度）；,5、改变斜面的倾斜程度（即木块移动 的高度 h），重复上述步骤3、4；,6、算出有用功、总功和机械效率。,二、探究“斜面的倾斜程度与斜面机械效率的关系”,斜面,实验记录表格：,W有用G物h,W总F s,二、探究“斜面的倾斜程度与斜面机械效率的关系”,