八年级下物理课件第2课时 机械效率的测量_人教新课标 23页

第3节 机械效率 第2课时 机械效率的测量 第十二章 简单机械 1 课堂讲解 2 课时流程 课后 作业 逐点 导讲练 课堂 小结 当堂 检测 •测量滑轮组的机械效率 •测量斜面的机械效率 知1－导 1知识点 测量滑轮组的机械效率 要测出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总 功，为此需要测出哪些物理量？ 每个量怎样测量？ 【讨论】 知1－讲 【设计实验】 用滑轮组提升物体，W有=Gh，W总=Fs，所以需要测 出物重、拉力、物体上升的高度、绳子前进的距离。 刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长 约2 m的细绳。 【实验器材】 知1－讲 1、测出一个钩码的重力 2、在滑轮组甲（一动一静）上挂两个钩码，记下钩码和 绳子自由端的位置。匀速拉动弹簧测力计，使钩码上 升一定高度，读出测力计示数，用刻度尺测出钩码上 升高度和绳自由端移动距离 3、在滑轮组乙上（两动两静）挂两个钩码 重复上述实验 4、在滑轮组乙上挂四个钩码重复上述实验 5、记录数据，并计算三次实验的机械效率 【实验步骤】 知1－讲 钩码重G/N 1 1 2 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 有用功W有/J 0.1 0.1 0.2 拉力F/N 0.4 0.3 0.5 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.5 总功W总/J 0.12 0.15 0.25 机械效率η 83.3% 66.7% 80% 【实验数据】 知1－讲 【分析讨论】 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？ 【请你思考】 影响滑轮组机械效率的因素 1. 滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 (减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率) 2. 所提升的物重 (物重增加，机械效率也提高) 3. 动滑轮的自重 (减少动滑轮的重力，机械效率也提高) 知1－讲 【请你思考】 如何提高机械效率 ？ •改进机械的结构，减小机械自重 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。 •减小机械间的摩擦力 例如：加强机械运动部位的润滑。 知1－讲 在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组 滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑 轮测得前4组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测 得第5组数据，测得数据如下表： 实验 次数 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 物体上 升高度 h/m 动力 F/N 动力作用 点移动距 离s/m 滑轮组的 机械效率 η/% 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6 2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6 3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6 4 0.5 4 0.1 2 0.3 ① 5 1 4 0.1 ② 0.5 【例1】 知1－讲 (1)请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的 绕绳方法； (2)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计； (3)表格中编号①处数据应为________；根据图乙中弹 簧测力计可知编号②数据应为________N； 匀速 66.7 1.6 知1－讲 (4)由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率 与__________________无关； (5)由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率 与摩擦和_____________有关； (6)有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越 高”，你认为这句话是________(填“正确”或“错 误”)的；你是用小明收集的数据中________两组数 据对比分析来判断的。 物体被提升的高度 错误 4、5 被提升的物重 知1－讲 (1)由前4组实验数据知，s＝3h，所以滑轮组由3段绳 子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示； (2)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才 能准确测出拉力的值； (3)① ≈66.7% ； ②由图知，弹簧测力计的分度值为0.2 N，所以其示 数为1.6 N； 【解析】 G 4N 0.1m100% 100% 100%s 2N 0.3m W h W F        有用 总 知1－讲 (4)第1、2组数据，动滑轮重、物体重相同，物体被提 升的高度不同，机械效率相同，可知同一滑轮组的 机械效率与物体被提升的高度无关； (5)第3、4组数据，动滑轮、物体被提升的高度相同， 被提升的物体重不同，机械效率不同，可知同一滑 轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关； 知1－讲 (6)由表格中数据知，第5组滑轮组由5段绳子承担物重， η＝ =50%由计算可知，第5组比第4组滑轮组省力，但 机械效率更低，所以“机械越省力，它的机械效率 越高”的说法不正确。 G 4N 0.1m100% 100% 100%s 1.6N 0.5m W h W F      有用 总 知1－讲 此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了 滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组机 械效率的因素，同时考查了有关滑轮组的组装及弹簧 测力计的读数问题，要细心分析每一个问题。 知2－讲 2知识点 测量斜面的机械效率 斜面的机械效率 W有=Gh W总=Fs， 1 知识小结 有用功 额外功 总功 机械效率 测算 滑轮组 斜面 100%W W   有用 总 1. 有用功跟总功的比值叫机械效率，机械效率永远小 于1。 2. 机械效率指的是有用功在总功中占的比例，与功率 没有必然的关系。 3. 有用功和总功的认识： 机械 做功目的 有用功(W有) 总功(W总) 杠杆 使物体上升一定 的高度 Gh Fs滑轮组 斜面 滑轮组 使物体水平前进 fs物 FsF （来自教材） 一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m,起重机做的有用 功是多少？如果额外功是9 600 J，总功是多少？机械效 率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？ 1 解：W有＝Gh＝3 600 N×4 m＝14 400 J，W总＝W有＋ W额＝14 400 J＋9 600 J＝24 000 J，η＝ ×100% ＝ ×100%＝60%。起重机提升装货物用的容 器所做的功和克服各部件之间的摩擦做的功等都是额 外功。 W W 有 总 14400J 24000J （来自教材） 在斜面上拉一个重4.5 N的物体到高处(如图)，沿斜 面向上的拉力为 1.8 N，斜面长1.2 m、高0.3 m。 把重物直接提升h所做的功作为有用功，求这个斜 面的机械效率。 2 解：斜面的机械效率： η＝ 4.5N 0.3m100%= 100%= 100%=62.5%1.8N 1.2m W Gh W Fl    有 总 。 用一个动滑轮在5 s内将一重为 200 N的物体向上提 起3 m，拉力为150 N。这个动滑轮的机械效率是多 少？拉力的功率有多大？ 3 解：绳子移动的距离：s＝2h＝2×3 m＝6 m；动滑轮 的机械效率：η＝ ×100%≈66.7%。 拉力的功率P＝ ＝180 W。 200N 3m100%= 100%= 150N 6m W Gh W Fs    有 总 150N 6m= 5s Fs t  【中考·烟台】用四只完全相同的滑轮组成如图所 示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升 相同的高度。若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的 机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重 与摩擦)，则(　　) A．η甲＝η乙，W甲＝W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙 C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W乙 4 C 【中考·菏泽】某学习小组利用如图所示的装置测 量滑轮的机械效率。将两个相同的钩码提升相同 的高度，则_____的机械效率较高，主要原因是： __________________________________________ _____________。 5 甲 做的有用功相同，使用动滑轮做的额外功多，则 机械效率低