教科版八年級(jí)物理下冊(cè)課件11.4.機(jī)械效率精品課件

1、11.4.機(jī)械效率,洪山嘴中學(xué)詹振亞,洪山嘴中學(xué)詹振亞,提出問題,直接提升物體做功，與使用機(jī)械提升物體做功相同嗎？,你會(huì)選哪種方法呢?,在做有用功的同時(shí)，人們不需要但又不得不做的功，叫做額外功。,必須做的功，叫做有用功。,有用功和額外功,有用功加額外功是總共做的功，叫總功。,即：W總=W有用+W額外,洪山嘴中學(xué)詹振亞,無(wú)論采取那種方法都必須做的功。即：為達(dá)到目的所必須做的功。,（1）舉高重物時(shí)：,W有用G物h,W有用f摩擦s物,（2）在粗糙水平面上移動(dòng)物體時(shí)：,4.對(duì)三種機(jī)械功的理解： 有用功,并非人們需要但又不得不做的功,（1）克服機(jī)械自重做功：,W額外=G動(dòng)h,使用動(dòng)滑輪或滑輪組時(shí)：,（2

2、）克服機(jī)械間的摩擦做功：,使用斜面時(shí)：,W額外=fL,額外功,洪山嘴中學(xué)詹振亞,洪山嘴中學(xué)詹振亞,W總W有用 W額外,公式（1） ：,公式（2） ：,W總F動(dòng)力s動(dòng)力,總功,動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功。 有用功和額外功的和等于總功。,用水桶從井中提水的時(shí)候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？,提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是額外功。,如果桶掉到井里，從井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？,提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是額外功。,請(qǐng)計(jì)算出有用功、額外功和總功分別是多少？,1,2,3,1,2,3,對(duì)沙子做功,對(duì)桶做功,克服重力做功,對(duì)沙子做功

3、,對(duì)桶做功,對(duì)滑輪做功,對(duì)沙子做功,對(duì)口袋做功,對(duì)滑輪做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。,3120J,780J,690J,(W有),(W額),(W有),(W有),(W額),(W額),120J,2400J,120J,60J,30J,60J,1,2,3,1,2,3,對(duì)沙子做功,對(duì)桶做功,克服重力做功,對(duì)沙子做功,對(duì)桶做功,對(duì)滑輪做功,對(duì)沙子做功,對(duì)口袋做功,對(duì)滑輪做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19%,77%,87%,機(jī)械效率,1.定義：有用功和總功的比

4、值叫做機(jī)械效率,4.有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1,2.計(jì)算公式：,3.機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位,注：理想情況：忽略機(jī)械重力和摩擦，則機(jī)械效率等于1。其它任何情況，機(jī)械效率都小于1。,在使用機(jī)械工作時(shí)，有用功在總功中所占份額越多越好。它反映了機(jī)械的一種性能，物理學(xué)中用機(jī)械效率來(lái)表示機(jī)械的這種性能。,洪山嘴中學(xué)詹振亞,5.對(duì)機(jī)械效率的理解,如：某起重機(jī)的機(jī)械效率是60%,（1）使用該起重機(jī)提升重物時(shí)，所做的有用功跟總功 的比60%。,（2）也可以說，使用該起重機(jī)提升重物時(shí)，所做的有 用功在總功中占有60%，額外功占40。,（3）有用功所占總功的比例越大，機(jī)械效率越高。,（4）機(jī)

5、械效率與是否省力、功率大小、提升高度、 做功的多少無(wú)關(guān)。,洪山嘴中學(xué)詹振亞,洪山嘴中學(xué)詹振亞,6.一些機(jī)械的機(jī)械效率：,抽水機(jī) 60%80%,柴油機(jī) 28%40%,起重機(jī) 40%50%,滑輪組 50%85%,洪山嘴中學(xué)詹振亞,A.改進(jìn)結(jié)構(gòu)（減輕機(jī)械自重),B減小摩擦力,4.提高機(jī)械效率的方法,C.增大有用功,如圖所示的滑輪組勻速提升物體已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距離為30厘米,則有用功為多少焦耳?該滑輪組的機(jī)械效率為多少?,G,W有=Gh=240 N0.1m=24J,W總=FS=100 N0.3m=30J,第二課時(shí),滑輪組機(jī)械效率與什么因素有關(guān)？,猜想： 影響滑輪組的機(jī)

6、械效率的因素：,1.貨物上升高度h,2.繩子股數(shù)n,3.貨物重力G,4.動(dòng)滑輪重力G動(dòng),洪山嘴中學(xué)詹振亞,洪山嘴中學(xué)詹振亞,1.實(shí)驗(yàn)原理,2.實(shí)驗(yàn)器材,彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、 鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、鉤碼。,3.注意事項(xiàng),豎直向上，緩慢拉動(dòng)測(cè)力計(jì)。即：實(shí)驗(yàn)時(shí)要使鉤碼勻速上升。,需要測(cè)量的量是：物重、繩子自由端的拉力、物體上升的高度、繩子自由端移動(dòng)的距離。,實(shí)驗(yàn)探究 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,一、實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,探究1:,滑輪組機(jī)械效率與鉤碼上升的高度是否有關(guān)？,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%,0.3,0.2,6

7、6.7%,探究1:,滑輪組機(jī)械效率與鉤碼上升的高度是否有關(guān)？,無(wú)關(guān),探究2:,滑輪組機(jī)械效率與繩子股數(shù)是否有關(guān)？,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%,無(wú)關(guān),探究2:,滑輪組機(jī)械效率與繩子股數(shù)是否有關(guān)？,保持動(dòng)滑輪重一定，改變鉤碼重力。,實(shí)驗(yàn)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,結(jié)論： 同一個(gè)滑輪組，所掛的物重不同，機(jī)械效率不同，物重越大，機(jī)械效率越高。,洪山嘴中學(xué)詹振亞,洪山嘴中學(xué)詹振亞,8

8、3.3,55.5,4.5,3,0.2,0.2,4,0.9,0.1,2,2,0.1,0.8,3,實(shí)驗(yàn)探究2,保持鉤碼重力一定，改變動(dòng)滑輪重,結(jié)論：不同滑輪組, 掛的相同物重時(shí)，機(jī)械效率不一定相同, 動(dòng)滑輪較輕滑輪組，機(jī)械效率高。,滑輪組的機(jī)械 效率的影響因素：,動(dòng)滑輪重,被提升物體的物重,繩重及繩與滑輪間的摩擦,總結(jié)：,拓展：,提高機(jī)械效率的方法,增大有用功,（增加物重）,減小額外功,減小機(jī)械自重（動(dòng)滑輪重）,減小摩擦,3、某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，第1、2、3次實(shí)驗(yàn)裝置如圖中的甲、乙、丙所示。,(1)、比較1、2兩次實(shí) 驗(yàn)，可得的結(jié)論： (2)、比較2、3兩

9、次實(shí) 驗(yàn)，可得的結(jié)論：,同一滑輪組，提起的 物重越重，滑輪組的 機(jī)械效率越高,不同的滑輪組機(jī)械效率不同，且在物重相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低,4、小明在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表：,甲,表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是_；,18cm或5cm,第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是 _；,80%,本次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是： _。,（1）分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問題：,滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無(wú)關(guān),（2）小紅在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 利用圖乙也做了實(shí)驗(yàn)， 小紅的做法目的是為了改變 ； 當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪 組提升相同的重物時(shí)，若忽略

10、繩 重及摩擦，它們的機(jī)械效率_ （選填“相同”或“不相同”），理由是： _。得到 的結(jié)論是：_,滑輪組的繞線方式,相同,做的有用功相同，做的額外功也相同,乙,甲,滑輪組的機(jī)械效率與繞線方式無(wú)關(guān),（3）小軍也用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行了三 次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：,物理量,控制因素,在小軍的實(shí)驗(yàn)中，你得到的結(jié)論是：,甲,滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的速度無(wú)關(guān),4. 某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的 數(shù)據(jù)如下表所示，裝置如圖所示,（1）通過表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是 用 圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用 圖 做的實(shí)驗(yàn)。,甲,乙,（2）通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析得 出結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相 同

11、的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑 輪組的機(jī)械效率 。,越低,（3）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得出結(jié)論： 使用同一滑輪組， ，可 以提高滑輪組的機(jī)械效率。,增加物體的重,2、某班同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)以后，進(jìn)行了小組交流，下表是甲乙兩小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：,甲、乙兩個(gè)小組的動(dòng)滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測(cè)出的滑輪組機(jī)械效率卻不同，可能的原因是什么？,2、滑輪的輪與軸間的摩擦力大小不同,答：1、測(cè)拉力時(shí)沒有使測(cè)力計(jì)勻速上升，造成測(cè)量的力不準(zhǔn)確,洪山嘴中學(xué)詹振亞,1.機(jī)械的三種功： 有用功有利用價(jià)值的功 總功動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功 額外功對(duì)人們無(wú)利用價(jià)值 而又不得不做的功,

12、2.機(jī)械效率： （1）定義：有用功與總功的比值。,（2）公式討論：,W額外0，實(shí)際情況， 1,W額外0，理想情況， 1,洪山嘴中學(xué)詹振亞,1.關(guān)于機(jī)械效率的說法中正確的是 （ ） A越省力的機(jī)械，效率越高 B做有用功越多的機(jī)械，效率越高 C做相同的功，額外功的值越小，效率越高 D做功越快的機(jī)械，效率越高,C,2.對(duì)于機(jī)械效率下列說法正確的是（ ） A有用功越多，機(jī)械效率越高 B總功越多，機(jī)械效率越高 C杠桿的機(jī)械效率可達(dá)110% D有用功在總功中占的比例越大，機(jī)械效率越高。,D,洪山嘴中學(xué)詹振亞,3.圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí) 驗(yàn)裝置，鉤碼總重6 N。 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上_ 拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，由圖可知拉力 大小為_N，若鉤碼上升的 高度為8cm,則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)_cm,該滑輪組的機(jī)械效率為_。 （2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組有機(jī)械效率將_