八年级物理下册 第十二章 第3节机械效率课件 （新版）新人教版

第三节机械效率课前复习1、功包含两个必要因素是什么？(1)、作用在物体上的力(2)、物体在力的方向上通过的距离W=FS探究：从做功的角度，以下几个方案哪个较好人提沙子做功1对砂子做功2对桶做功3克服自重做功1对砂子做功2对桶做功3对动滑轮及摩擦力做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮及摩擦力做功人拉滑轮做功必须做的功额外做的功有用功额外功W总=W有+W额G=100Nh=1mG=150NF=100NG=80NF=40N这些都没有考虑摩擦力及其它阻力.但实际上这些力客观存在,有时候不得不考虑的.f=5N+5Nf=8N+8NG’=10Nf=5N+5N+5N理想拉力额外阻力实际拉力可见,动力F不但要克服物重G,还要克服摩擦阻力f等.理想拉力理想拉力额外阻力额外阻力实际拉力实际拉力以动滑轮为例.若动滑轮把物体提高1m.GFGFh=1ms=2h=2m则:人对动滑轮所做的功WW=Fs=50N×2m=100J80NG动=10Nf=5N这个W应包括以下的力做的功.a.提起物体G做的功W1W1=Gh=80N×1m=80Jb.提起滑轮G动做的功W2W2=G动h=10N×1m=10Jc.克服摩擦阻力f做的功W3W3=fs=5N×2m=10J即:W=W1+W2+W3提起物体做的功提起滑轮做的功克服摩擦力做的功人们做的功=++目的没有用但又不得不做的总的有用功额外功总功=+即:W总=W有+W额80J10J+10J100J有用功：必须做的功有用W额外功：人们不需要但又不得不做的功额W总功：有用功与额外功的总和总W1、有用功和额外功想一想；议一议：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？请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J(W有)(W额)(W有)(W有)(W额)(W额)120J2400J120J60J30J60J123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87%从以上分析,有用功W有只占总功W总的其中一部分.占多少呢?占多一好呢?还是少一点好呢?2.机械效率的意义有用功W有跟总功W总的比值,叫做机械效率.所以ղ总是1因为W有总是W总机械效率没有单位,常用百分数来表示“%”.额有有总有WW例起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？解：m＝0.5t＝500kgF=G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000NW有用＝Fh＝5000N×3m＝1.5×104Jη=W有用/W总＝1.5×104J/3.4×104J＝44％答：起重机的机械效率是44％。起重机的机械效率一般是40％-50％。抽水机的机械效率一般是60％-80％。一些机械的机械效率：滑轮组：50%－70%起重机：40%－50%抽水机：60%－80%柴油机：28%－40%1、测量滑轮组的机械效率二、实验步骤：1、测出钩码的重力G2、组装滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置。3、缓慢拉动弹簧测力计，读出拉力F，用刻度尺量出钩码上升高度h以及弹簧测力计移动的距离S4、改变钩码的数量，重复上面实验。一、实验原理：FsGWWh总有1、测量滑轮组的机械效率三、注意事项：1、匀速拉动弹簧测力计2、弹簧测力计在竖直方向上运动3、测量S和h时事先要记录好位置1、测量滑轮组的机械效率影响机械效率主要因素：动滑轮重力、摩擦力、物重1、绕法相同，提起重物不同时：物体越重，效率。2、相同滑轮组，用不同绕法，提起相同重物：n越大，机械效率。越高越高1、测量滑轮组的机械效率提高机械效率：1、同样的机械，增大被拉物重2、保持好良好的润滑，减小摩擦3、减轻机械自重4、改进机械的结构使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？2、探究：斜面的机械效率1、使用斜面的目的是什么？能否省功？2、怎样计算总功？怎样计算有用功？实验需要测量哪些物理量？2、探究：斜面的机械效率斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系？提出问题：猜想：设计实验：进行实验：斜面越陡，机械效率越高。改变斜面的倾斜程度，分别测量三次斜面的机械效率。分析论证：2、探究：斜面的机械效率斜面倾斜程度木块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率较缓较陡最陡结论：斜面越陡，机械效率越高。2、探究：斜面的机械效率如何提高机械效率：1）提高机械效率的意义：减少能耗，降低生产成本,有重要的经济意义。2）提高机械效率的办法是：改进结构,使它更合理、更轻巧，在使用中按照技术规程经常保养，定时润滑，以减小摩擦。一、滑轮FG1、竖拉：W有=GhW总=FSη=FW有=fS物W总=FS拉η=2、横拉：二、斜面W有=GhW总=FSη=F三、杠杆W有=GhW总=FSη=例1：如图所示,滑轮组匀速提升物体,已知物重G=240N,拉力F=100N,h=2m.(1).滑轮组提起货物时做的有用功是多少?(2).人对滑轮组做的总功是多少?(3).这个滑轮组的机械效率是多少?FG解:(1)W有=Gh=240N×2m=480J(2)W总=Fs=100N×3×2m=600Jղ=W有W总=480J600J=80%(3)例2：一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.如图示,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%,该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中出?(忽略滑轮重力)FF阻解:F阻=0.03G车=0.03×8×104N=2.4×103NW有=F阻×sW总=F×4sղ=W有W总=F阻×sF×4s=F阻F×44ղ得:F=F阻=2.4×103N4×0.8=750N例3、物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速上升。斜面高1m,长2m。已知物体重力5N，摩擦力1N。求斜面的机械效率？G1m2mW有=G×h=5N×1m=5JWf=f×S=1N×2m=2JW总=W有+Wf=7Jղ=W有W总=71.4%练1:某人用如图示的滑轮组(不计摩擦力)提升一重物,所用拉力F为200N,若滑轮组的机械效率是80%,求:(1).被提升的物重?(2)动滑轮重?GF解:(1)ղ=W有W总=GhFnh=GFn得:G=ղFn=0.8×200N×4=640N(2).由于W额=W总-W有得:G轮h=Fs-G物hG轮h=Fnh-G物hG轮=Fn-G物=200N×4-640N=160N练2：某工人利用一滑轮组，把重为300N的物体从深10m的井底匀速拉到井口，如图所示。若这个滑轮组的机械效率是75%，求有用功，工人所用的拉力。W总=FS=F·2hW有用=Gh=300N×10m=3000J由：机械效率η=W有用W总工人所用的拉力：W有用得：W总=η拉力对滑轮组做的总功：==4000J3000J0.75由：拉力做的总功得：F=W总2h=200N=4000J2×10m滑轮组做对物体做的有用功：解：如何提高机械效率：1）提高机械效率的意义：减少能耗，降低生产成本,有重要的经济意义。2）提高机械效率的办法是：改进结构,使它更合理、更轻巧，在使用中按照技术规程经常保养，定时润滑，以减小摩擦。