八年级下物理课件八年级下册物理课件《机械效率》 人教新课标 (2)_人教新课标 40页

复习提问： 1、功的两个要素： 一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通过的距离。 2、功的计算公式： W=F·S W=G·h或 讨论： 通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为 100牛的重物，使重物提高2米。 （1）拉力做多少功？ （2）如用手直接提起做功多少？ W手=Gh=100N×2m=200J W用机械=FS=60N×4m=240J 为什么利用实际机械做的功大于不用机械直 接用手做的功呢 ？ F S=2h=2×2m=4m 人 提 沙 子 做 功 1对砂子做功 2对桶做功 3克服自重 做功 人 拉 滑 轮 做 功 1对砂子做功 2对桶做功 3对动滑轮做功 人 拉 滑 轮 做 功 1对砂子做功 2对口袋做功 3对动滑轮做功 1.有用功：对人们有用的功。 举高重物时： W有=G物·h 一、有用功、额外功、总功 2、额外功：人们不需要但又 不得不做的功。 （1）克服机械自重做的功 W额外=G动滑轮·h 使用动滑轮或滑轮组时： （2）克服机械间的摩擦做的功 3、总功： 有用功和额外功的和，叫总功。 W总=W有用+ W额外公式（1） 公式（2） W总=F·S 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? 目的：提水 提水所做的功是有用功; 提水桶所做的功是额外功。 思考： 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? 目的：捞桶 提水桶所做的功是有用功; 提水所做的功是额外功。 思考： 二、机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 思考:机械效率会大于１吗？为什么？ 公式： 机械效率一般用百分数表示，没有单位 %100 总 有用η W W 机械效率分析： （1）因为有用功总小于总功， 所以机械效率总小于1。 （2）机械效率通常用百分数来表示。 例如： 起重机的机械效率：40-50% 滑轮组的机械效率：50-70% 抽水机的机械效率：60-80% 某起重机的机械效率70%， 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70%。 1、请你判断：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，机械效率越高（ ） 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．机械效率越高，越省力（ ） √ √ × × × × × 三、实验探究 探究一：测滑轮组的机械效率 滑轮组提高重物时: W有用＝ G物 h W总 ＝ F s S= n h 实验原理 实验步骤： 1. 照图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩 码G的值，并记录表中。 2. 匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升， 读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度 尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动 的距离S，记录数据在表格中。 3. 分别算出有用功和总功、机械效率。记录 结果。 4. 再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。 钩码重G/N 2 2 4 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 有用功W有/J 0.2 0.2 0.4 拉力F/N 0.8 0.6 1 绳端移动距离 S/m 0.3 0.5 0.5 总功W总/J 0.24 0.3 0.5 机械效率 83.3% 66.7% 80% “议一议”： 1、对于同一个机械，如果使用情况不同， 机械效率相同吗？有何特点呢？ 为什么？ 不相同。 对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变， 所以机械的额外功不变 所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所 占的比例越大 所以，对于同一个机械，所挂的重物越大， 机械效率越高 3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的 机械效率？ 增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功 减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功 “议一 议”：2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么 机械效率会相同吗？为什么？ 机械对外所做的有用功一定时，机械本身的 重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占 的比例越大 所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同， 机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。 1、比较两次两种滑轮组有什么不 同？机械效率有何差异？ 2、分析影响滑轮组机械效率的因 素是什么？ l 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 l 2、动滑轮的自重 l 3、所提升的物重 l 4、机械效率与省力多少无关、与功率大 小无关、与重物被提升的高度无关！ 提高机械效率 的方法 2、改进机械的结构，减小机械自重 1、减小机械间的摩擦力。 　　例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低， 换用较轻滑轮就可提高其机械效率。 例如：加强机械运动部位的润滑. 3、增加物重，让机械尽量满负荷工作。 想一想： 滑轮组水平放置时，怎样？ 滑轮组水平拉动物体时: W有用＝ f s物 W总 ＝ F s绳 S绳= ns物 探究 二、 斜面的机械效率 1、提出猜想： 斜面的机械效率可能和 有关。 2、参考器材： 长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺 3、探究过程： 斜面的坡度 ⑴组装器材 ⑵进行实验 ⑶分析数据，得到结论 ⑴实验装置： F S h G ⑵实验过程： ①测量小木块的重力G，记录数据； ③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。 ②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上 拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移 动的距离S、木块上升的高度h。 ⑶注意事项： ①要匀速拉动物体。 ②拉力要与斜面平行。 ③及时记录数据。 4、记录表格： 斜面倾 斜程度 木块重量 G/N 斜面高度 h/m 拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机 械 效 率 较缓 较陡 很陡 结论：斜面越陡，省力越少，机械效率越高。 FS Gh W W   有 总 公式： 小结： 1、有用功、额外功、总功 2、机械效率 3、斜面的机械效率与坡度有关 3、如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿 斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端， 若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做 的有用功、总功、和额外功；（2）工人所 用的拉力和物体与斜面的摩擦力。 F 2m 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 解:因为h= S=10cm=0.1m1 3 W有=Gh=240 N×0.1m=24J W总=FS=100 N×0.3m=30J η= = ×100%=80% W有 W总 24J 30J F 2、一台起重机将重3600N的货物提高4m。如 果额外功是9600J，起重机做的有用功是 多少？总功是多少？机械效率是多少？ 3、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一 套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。 若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03 倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司 机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？ （2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s， 则司机做功的功率是多少？ 同学们，其实生活中处处 都有美丽的景色，我们要善于 去发现美，感受美，愿你们每 个人的心中都有一片美的天地！