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 (5)_人教新课标 30页

要把重100N的沙子运上三楼。 下图画了三种办法。同学们讨 论一下：哪种办法最好，哪种 办法最不好，为什么？ 学 生 讨 论 返回主页 学 生 讨 论 • 对砂子做功 • 对空桶做功 • 克服自身重力做功 并不需要做 但 又不得不做的功 对人们有用 必须做的功 3m 3m 方法1 他的目的是：把沙子运上三楼 手提水桶提沙子 一、有用功和额外功 1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功 2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所 需要但又不得不做的功 3.总 功（W总）：动力所做的所有功 即有用功与额外功的总和 W总 = W有 + W额 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? 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? 提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是 额外功。 想一想；议一议： • 对砂子做功 • 对空桶做功 • 对动滑轮做功 W有 议一议： 方法2： 方法3： } W额 }W总 • 对砂子做功 • 对口袋做功 • 对动滑轮做功 W有 } W额 }W总 另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？ 方法2 方法3 动滑轮提水桶提沙子 动滑轮提口袋提沙子 无论采取那种方法都必须做的功。 即：为达到目的所必须做的功。 （1）举高重物时：W有用=G物·h W有=f摩擦·S物 （2）在粗糙水平面上移动物体时： 有用功 并非人们需要但又不得不做的功 （1）克服机械自重做功： 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功： 使用斜面时： W额外=f摩擦·L 额外功 动力对机械所做的功. 有用功和额外功的和等于总功。 W总=W有用+ W额外公式（1） ： 公式（2） ：W总=F动力·S动力 作用在机械上的 动力 动力作用点移动 的距离 总功 W有1 = G沙 h 三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？ 方法2： 方法3： W额1 =（G桶 + G人）h W总1 =（W有1 + W额1） 方法1： = 100N×6m = 600J = (20N+400N)×6m = 2520J = 3120J W有2 = G沙 h = 600J W额2 =（G桶 + G轮）h W总2 =（W有2 + W额2） = (20N+10N)×6m = 180J = 780J W有3 = G沙 h = 600J W额3 =（G袋 + G轮）h W总3 =（W有3 + W额3） = (5N+10N)×6m = 90J = 690J 3m 3m 沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N 动滑轮重10N 方法2方法1 方法3 算一算： 二、机械效率 （1）机械效率通常用百分数表示，没有单位. 1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η） （2）机械效率总小于1 . （因为有用功总小于总功） 2. 公式： 100 总 有用 W W % 3. 特点： 总 额外总 W WW  三种提沙方法中的机械效率η分别为多少？ W有1 = G沙 h 方法2： 方法3： W额1 =（G桶 + G人）h W总1 =（W有1 + W额1） 方法1： = 100N×6m = 600J = (20N+400N)×6m = 2520J = 3120J W有2 = G沙 h = 600J W额2 =（G桶 + G轮）h W总2 =（W有2 + W额2） = (20N+10N)×6m = 180J = 780J W有3 = G沙 h = 600J W额3 =（G袋 + G轮）h W总3 =（W有3 + W额3） = (5N+10N)×6m = 90J = 690J η1 = W有1 W总1 = η2 = W有2 W总2 = η3 = W有3 W总3 = 再算算： 有用功相同，额外功越少机械效率越高 5、机械效率公式： 总 有用 W W 动力动力 物 SF hG   额外有用 有用 WW W  总 额外总 W WW  SF Sf   动力 物 提升 5、机械效率公式： 总 有用 W W 动力动力 物 SF hG   额外有用 有用 WW W  总 额外总 W WW  SF Sf   动力 物 5、机械效率公式： 总 有用 W W 动力动力 物 SF hG   额外有用 有用 WW W  总 额外总 W WW  SF Sf   动力 物 5、机械效率公式： 总 有用 W W 动力动力 物 SF hG   额外有用 有用 WW W  总 额外总 W WW  SF Sf   动力 物 提升 移动 4.机械效率的意义 有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。 机械效率与 是否省力. 功率大小. 提升高度. 绳子的绕法.做功的多 少无关。 例1.用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到 高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功. 总功和动滑轮的机械效率各是多少？ 分析：使用动滑轮省了力，却费了距离，货物提高 2m， 绳子的自由端拉力通过的距离为4 m， 已知：G=400N h=2m S=4m F=250N 求： W有 W额 W总 η J800m2N400  hGW有解： sFW 总 J1000m4N250  W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J 三.例题 %80J1000 J800  总 有 W W 例2. 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上， 所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？ J1800m9N200  hGW有 %3.83J2160 J1800 J2160m18N120   总 有 总 W W sFW  解： 已知：G=200N h=9m S=18m F=120N 请你判断：1.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，机械效率越低（ ） 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（ ） √ √ × × × × × 练习 2.一台起重机将重600N的货物提高4m.如果额外功是 9600J，起重机的有用功是多少？总功是多少？ 机械效率是多少？ 练习 已知：G=-----N h=---m W额 =-------J 求： W有 W总 η 解： W总= W额+W有 =  hGW有 100 总 有用 W W % = 1 ．如图所示，建筑工地上，工人用一个 动滑轮将重720N的重物匀速提升5m，工人所 用拉力为450N，求： （1）工人做的总功 （2）该动滑轮的机械效率 （３）不考虑摩擦，求动滑轮的重 （４）提升的物体重为９００Ｎ， 该动滑轮的机械效率为多少？ 2．如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运 动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ. 则滑轮组的机械效率为 _______ ；若物 体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功 为 ______ J，功率为＿＿Ｗ． F甲 G F乙 G 甲 乙 • 4. 利用如图所示装置将重为100N的物体 匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面 的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则 该装置的机械效率为（ ） • A. 40% B. 50% C. 80% D. 100% 探究动滑轮的机械效率 一、影响动滑轮的机械效率的因素 减轻动滑轮自重 减小滑轮转轴间的摩擦力 增加提升的物重。减轻绳重 二、如何提高动滑轮的机械效率 1、动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重 2、提升的物体重力 滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。 如何提高动滑轮的机械效率 减轻动滑轮自重 减小滑轮转轴间的摩擦力 提高提升的物重。 减轻绳重 方法一 方法二  额 外 有 用 总 W W W   F s G h W W W W W           额 外 有 用 有 用 总 有 用 公 式 % 1 0 0 : 1 ) ( 0    所 以 实 际 存 在 额 外 W