九年級物理上冊 11.5 機械效率課件 （新版）蘇科版.ppt

溫故 功的原理 使用任何機械都不能省功 用機械時做功W1 不用機械時做的功W2 不考慮動滑輪重和摩擦 實際情況下動滑輪重和摩擦是存在的 那么上面的關系應怎樣呢 用機械時做功W1 不用機械時做的功W2 知新 G 100N F 100N f 5N 5N 實際上 用定滑輪提升重物時 還要克服摩擦阻力 例1 定滑輪 G G 80N F 40N G 10N f 3N 3N 理想拉力 實際拉力 例2 動滑輪 5N 48N 實際上 用動滑輪提升重物時 還必須把動滑輪提起及克服摩擦 h 1m L 5m G 150N F 30N f 8N 8N 例3 斜面 實際上 用斜面提升重物時 還必須克服摩擦 由于用機械時總存在摩擦 以及動滑輪必定受到重力 因此實際在使用機械時人所做的功 一定大于不用機械而直接用手所做的功 二 機械效率 綜述 1 總功 有用功 額外功的意義 F 50N 以動滑輪為例 若動滑輪把物體提高1m 則 人對動滑輪所做的功W W FS 50N 2m 100J 80N G 10N f 5N 這個W應包括以下的力做的功 a 提起物體G做的功W1 W1 Gh 80N 1m 80J b 提起滑輪G 做的功W2 W2 G h 10N 1m 10J c 克服摩擦阻力f做的功W3 W3 fs 5N 2m 10J 即 W W1 W2 W3 提起物體做的功 提起滑輪做的功 克服摩擦力做的功 人們做的功 目的 沒有用但又不得不做的 總共的 有用功 額外功 總功 W總 W有 W額 利用機械工作時 對人們有用的功叫做有用功W有 對人們沒有用又不得不額外做的功叫做外額功W額 有用功與額外功的和 叫做總功W總 你會選哪種方法呢 想想議議 1 2 3 1 2 3 對沙子做功 對桶做功 克服重力做功 對沙子做功 對桶做功 對動滑輪做功 對沙子做功 對口袋做功 對動滑輪做功 1 2 3 1 2 3 對沙子做功 對桶做功 克服重力做功 對沙子做功 對桶做功 對滑輪做功 對沙子做功 對囗袋做功 對滑輪做功 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 請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 所以我們選擇第三種方法做功 從以上分析 有用功W有只占總功W總的其中一部分 占多少呢 占多一好呢 還是少一點好呢 2 機械效率的意義 有用功W有跟總功W總的比值 叫做機械效率 所以 總是 1 因為W有總是 W總 機械效率常用百分數(shù)來表示 小常識 起重機的機械效率一般為40 50 滑輪組的機械效率一般為50 70 抽水機的機械效率為60 80 提高機械效率 更充分的發(fā)揮設備的作用 有著重要的經(jīng)濟意義 該如何提高機械效率呢 提高機械效率的方法 如 減輕動滑輪自重 減少摩擦力 減輕桶重 袋重 等 如 增加物重 1 有用功不變時 減少額外功 2 額外功不變時 增加有用功 判斷 下面說法中是否正確1 做功多的機械 機械效率高 2 做總功越多 機械效率越低 3 做相同的有用功 額外功越少 機械效率越高 4 做相同的總功時 有用功越多 機械效率越高 5 用不同的滑輪組 做的有用功相同時 機械效率一定相同 6 因為有用功總小于總功 所以機械效率總小于1 7 做的額外功一定時 總功越少 機械效率越高 8 有用功在總功中占的比例越大 機械效率越高 機械效率高的機械省功 機械效率高的機械有用功占總功比值大 例題 起重機把質量為0 6t的重物提升了3m 而它的電動機所做的功是3 4 104J起重機的機械效率是多少 算一算 1 一臺起重機將重3600N的貨物提高4m 如果額外功是9600J 起重機做的有用功是多少 總功是多少 機械效率是多少 解 起重機提高物體的力等于物體的重力 F G 3600N 起重機提升重物所做的有用功 W有 Fh Gh 3600N 4m 14400J 1 44 104J 起重機做的總功 W總 W有 W額 14400J 9600J 2 4 104J 因此 起重機的機械效率 W有 W額 1 44 104J 2 4 104J 60 探究影響滑輪組的機械效率的因素 猜想 1 動滑輪的重量 個數(shù) 2 物重 不計繩重和摩擦 問題 1 滑輪組中哪個是定滑輪 哪個是動滑輪 2 動滑輪和重物各有由幾段繩承擔的呢 3 如果要將重物提高h厘米 那么繩子的自由端各要移動多少 4 實驗中彈簧秤應如何拉動 5 兩個不同裝置提升相同的重物時的機械效率相不相同 那個滑輪組的機械效率高 為什么 對于同一個滑輪組來說 如果提升的重物不相同 什么時候機械效率高 6 滑輪組的機械效率與什么因素有關 怎樣提高滑輪組的機械效率 初中物理實驗教學視頻測滑輪組機械效率初中物理實 f4v 滑輪組的機械效率實驗結論 1 同一個滑輪組 所掛的物重不同 機械效率也不同 所掛的物體越重 滑輪組的機械效率越大 高 2 所掛的物重相同時 動滑輪個數(shù)不同 機械效率也不同 動滑輪個數(shù)越多 動滑輪越重 滑輪組的機械效率越小 低 推導滑輪組的機械效率表達式 2 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 該滑輪組的機械效率為多少 G W有 Gh 240N 0 1m 24J W總 FS 100N 0 3m 30J 解法二 探究 斜面的機械效率 1 斜面是一種常用的簡單機械 例 樓梯 滑梯 盤山公路 等 2 斜面有什么作用 任何一個斜面都可以看作一個直角三角形 G A B C h L F 可以省力 L 斜面的長度AB h 斜面的高度BC G 物體的重量 F 沿著斜面推動物體上去的力 沿著斜面勻速推動物體上去的力做的功 W總 FL 不用斜面直接把物體抬上去做的功 W有 Gh 利偉實驗中學物理組2011物理實驗加試資料探究斜面機械效率 flv 猜想 影響斜面的機械效率有哪些因素 可能有 1 斜面的光滑程度 粗糙程度 2 斜面的陡度 影響斜面機械效率的因素有兩點 小結 有用功 有在總功 總里所占百分比叫機械效率 機械效率用 表示 W有 W總 100 豎直方向 W有 GhW總 FSS nh 利用機械工作時 對人們有用的功叫做有用功W有 對人們沒有用又不得不額外做的功叫做外額功W額 有用功與額外功的和 叫做總功W總 如果滑輪組在水平方向放置 有用功 W有 fS物 總功 W總 FS繩 S物是物體在水平方向上移動的距離 F 提高機械效率的方法 如 減輕動滑輪自重 減少摩擦力 減輕桶重 袋重 等 如 增加物重 1 有用功不變時 減少額外功 2 額外功不變時 增加有用功 滑輪組的機械效率實驗結論 1 同一個滑輪組 所掛的物重不同 機械效率也不同 所掛的物體越重 滑輪組的機械效率越大 高 2 所掛的物重相同時 動滑輪個數(shù)不同 機械效率也不同 動滑輪個數(shù)越多 動滑輪越重 滑輪組的機械效率越小 低 影響斜面機械效率的因素有兩點 1 現(xiàn)實中 關于機械效率 以下說法正確的是 D 省力越多的機械 機械效率越高 C 做功越多的機械 機械效率越高 B 單位時間里做功越多的機械 機械效率越高 A 機械效率總小于1 鞏固練習 A 2 為了提高滑輪組的機械效率 以下做法中正確的是 C 增加承擔物重的繩子股數(shù) B 以較慢的速度勻速提升重物 A 以較快的速度勻速提升重物 D 把滑輪做得更輕巧 減小滑輪在轉動過程中的摩擦 鞏固練習 D 3 某同學用動力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的三種石頭抬高20cm 手向下壓的力是220N 手下降的高度是 cm 人做的總功是 J 有用功是 J 這根杠桿的機械效率是 鞏固練習 40 88 80 90 9 4 用一動滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上 所用力是120N 求有用功 總功機械效率各是多少 解 鞏固練習