北師 八年級 物理 下冊 第9章《探究使用機械是否省功》課件

第五節(jié)探究使用機械是否省功第九章機械和功逐點導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升學(xué)習(xí)目標(biāo)課時講解1課時流程2功的原理機械效率知識點知1－講感悟新知1功的原理1.探究——使用機械是否省功(1)問題與猜想問題：使用機械是否能省功？猜想：根據(jù)已有的知識與經(jīng)驗進行猜測。知1－講感悟新知(2)制訂計劃①如圖1甲所示，用彈簧測力計將重物勻速提升h，讀出彈簧測力計的示數(shù)F，計算出功W1。②如圖1乙所示，通過動滑輪用彈簧測力計將重物勻速提升h，讀出彈簧測力計的示數(shù)F′，計算出功W2。③比較W1和W2的大小。知1－講感悟新知(3)收集證據(jù)力/N移動距離/m力做的功/JF=4h=0.1W1=0.4F′=2.2s=0.2W2=0.44知1－講感悟新知溫馨提示1.本實驗中應(yīng)該豎直向上勻速拉彈簧測力計，保持重物勻速上升。2.本實驗中用動滑輪提升重物時，重物勻速上升的高度h，拉力作用點移動的距離s之間存在關(guān)系s=2h，所以拉力作用點移動的距離可以不需要測量，而利用s=2h=2×0.1m=0.2m計算得到。知1－講感悟新知(4)實驗結(jié)論：W1<W2

。①用動滑輪提升重物，由于動滑輪受重力，提升重物時存在摩擦，所以W1<W2；②如果在理想情況下，不考慮動滑輪的重力、繩子的重力和摩擦，則W1=W2。(5)功的原理：使用任何機械都不能省功。知1－講感悟新知2.斜面(1)概念：如圖2甲所示，斜面是與水平面成一定角度的平面，也是簡單機械的一種。(2)特點：如圖乙所示，若不考慮斜面摩擦，則沿斜面向上的最小推力F=，即斜面的長是斜面高的幾倍，最小推力F

就是物重G

的幾分之一。知1－講感悟新知拓展延伸盤山公路相當(dāng)于斜面。如圖3所示，汽車要從A位置到達B位置，由于AB間太陡車輛無法直接開上去，要經(jīng)過CD才能到達B點，這樣做拉長了車的行駛距離l，又AB

之間垂直高度h和車重G一定，由公式F=

知車輛上坡需要的力更小。感悟新知知1－練[中考·達州]如圖4所示，AC、BC

為同一水平面上的兩個光滑斜面，AC

＞BC，∠CAB=30°。在相等時間內(nèi)把重為80N的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC

勻速推至C

點，若推力分別為F1、F2，則F1=______F2，P1______P1。(均選填“＞”“＜”或“=”)例1＜=感悟新知知1－練解題秘方：根據(jù)斜面的特點進行解答。解析：由題知，AC

和BC

是兩個光滑的斜面，額外功為0，根據(jù)功的原理可知，拉力在兩斜面上做功相同為Gh，即W1=W2，由于AC

＞BC，根據(jù)W=Fs

可知，F(xiàn)1

＜F2；所用時間相等，根據(jù)功率公式，可知P1=P2。感悟新知知1－練1.如圖甲，上山的公路修成盤山公路，是因為盤山公路相當(dāng)于簡單機械中的______，使用它______(填“能”或“不能”)省功。如圖乙，沿斜面向上勻速拉一個質(zhì)量為10kg的物體到斜面頂端，斜面長1.0m，高0.2m，若不計摩擦，拉力F的大小為______N。(g

取10N/kg)斜面不能20知識點機械效率知2－講感悟新知21.有用功、額外功和總功(1)有用功(W有用)人們需要做的功，也就是為了達到目的人們必須做的且對人們有用的功。(2)額外功(W額外)人們?yōu)榱诉_到一定目的時并不需要但又不得不額外做的功。(3)總功(W

總)：有用功和額外功的總和(W

總)。即W總=W有用+W額外知2－講感悟新知

知2－講感悟新知(4)可變性機械效率不是固定不變的，同一機械在不同的做功過程中，機械效率可能會發(fā)生改變。(5)特點任何機械的機械效率都小于1，只有在理想情況下機械效率才等于1。(6)注意機械效率的高低與機械是否省力、滑輪組上繩子的繞法、物體被提升的高度、物體被提升的速度等無關(guān)。知2－講感悟新知(7)機械效率的計算歸類杠桿斜面滑輪(組)圖示知2－講感悟新知杠桿斜面滑輪組做功目的豎直提升物體水平移動物體有用功W

有用=GhW有用=fs物總功W

總=FsF機械效率知2－講感悟新知深度理解1.像速度、密度和功率一樣，機械效率也是利用比值定義法來定義的。2.由機械效率的計算公式知，式子中的分子和分母的單位相同，故算出的機械效率沒有單位，機械效率的這一點與速度、密度和功率不同。3.機械效率是一個比值，它沒有單位，一般用百分數(shù)表示。4.機械效率、功率和功是三個不同的物理量，它們之間沒有直接關(guān)系。感悟新知知2－練[中考·南京]如圖5所示，物體重180N，動滑輪重10N，小明用100N的拉力(方向不變)將物體勻速提升2m，用了10s，則此過程中有用功是______J，額外功是______J，拉力的功率是______W，滑輪組的機械效率是______%。360404090例2感悟新知知2－練解題秘方：利用題中條件可直接求出的物理量有W

有用、s、W

總，再利用求出的物理量和已知量進一步分析求解。感悟新知知2－練解析：有用功W

有用=Gh=180N×2m=360J。由圖知n=2，則繩子末端移動的距離s=2h=2×2m=4m，拉力所做的總功W總=Fs=100N×4m=400J，拉力的功率P=額外功W額外=W總－W有用=400J－360J=40J?；喗M的機械效率知2－講感悟新知2.[中考·廣西]如圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景。勻速拉動車的過程中，車相對樹木是______

(填“靜止”或“運動”)的，動滑輪上有______段繩子承擔(dān)對車的拉力，若對車的拉力為2400N，F(xiàn)

為1500N，則該滑輪組的機械效率是______。運動280%知2－講感悟新知易錯點不理解機械效率例3下列說法中正確的是()A.定滑輪的機械效率大,因此功率就大B.使用同一動滑輪提升不同的物體到相同的高度時,機械效率是一定的C.使用動滑輪對物體做的有用功越多，機械效率就越大D.提升相同的物體到達同樣的高度時,若不考慮繩重及摩擦，使用定滑輪比用動滑輪機械效率高知2－講感悟新知思路導(dǎo)引：功率是指單位時間內(nèi)所做的功，而機械效率是指有用功占總功的百分比，兩個量之間沒有任何關(guān)系，故A錯誤；同一動滑輪，當(dāng)提升不同的物體到相同高度時，若不考慮繩重及摩擦，克服動滑輪重力做的額外功相同，則提起的物體越重,有用功占的百分比就越大,即機械效率越高,故B錯誤；知2－講感悟新知機械效率是指有用功占總功的百分比，即在總功相同時，有用功越大,機械效率越大，總功不確定的情況下，無法根據(jù)有用功判斷機械效率，故C錯誤；提升相同物體到達同樣的高度時，所做的有用功相同,但使用動滑輪時還需要克服動滑輪重力做功，而使用定滑輪不用克服滑輪重力做功，即有用功相同，使用定滑輪時額外功少,因此機械效率高,故D