八年级物理人教版下册123机械效率修改.pptx

复习提问：1 1、功的两个必要因素：、功的两个必要因素：一是作用在物体上的力。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。二是物体在力的方向上通过的距离。2 2、功的计算公式：、功的计算公式：W=FSW=Gh或或通过一动滑轮用通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高牛的重物，使重物提高2米。米。（1）拉力做多少功？）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？）如用手直接提起做功多少？W手=Gh=100N2m=200JW用机械=FS=60N4m=240J为什么利用实际机械做的功大于不用机械直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接用手做的功呢？FS=2h=22m=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对动滑轮做功人提沙子做功人拉滑轮做功有用功有用功 ：使用机械时对人们有用的功使用机械时对人们有用的功额外功额外功 ：人们不需要但又不人们不需要但又不 得不做的功得不做的功总功总功 ：有用功与额外功的总和，即有用功与额外功的总和，即 W总总=W有有+W额额一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功你知道生活中的你知道生活中的 一词吗？一词吗？种子的发芽率、树的成活率种子的发芽率、树的成活率粉笔利用率粉笔利用率时间的利用率时间的利用率上述的几个上述的几个“率率”=有用的量有用的量/总量总量表示事物某一方面的优劣。表示事物某一方面的优劣。二、机械效率二、机械效率有用功跟总功的比值叫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有用功总小于总功，所以机械效率总小于1看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？公式：公式：机械效率一般用百分数表示，没有单位机械效率公式：起重机起重机的机械效率是的机械效率是60%它表示什么意思？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使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是是60%60%，也可以说有用功在总功中占有，也可以说有用功在总功中占有60%60%，另外的，另外的4040是额外功是额外功离心式水泵离心式水泵离心式水泵离心式水泵60%60%80%80%柴油机柴油机柴油机柴油机28%28%37%37%起重机起重机起重机起重机40%40%50%50%汽油机汽油机汽油机汽油机 22%22%27%27%例题例题例题例题:起重机把质量为起重机把质量为起重机把质量为起重机把质量为0.6t0.6t的重物提升了的重物提升了的重物提升了的重物提升了3m,3m,而它的电动而它的电动而它的电动而它的电动机所做的功是机所做的功是机所做的功是机所做的功是3.4103.4104 4J,J,起重机的效率是多少起重机的效率是多少起重机的效率是多少起重机的效率是多少?解解解解:起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力F=G=mgmg=0.6 103 kg 10 N/kg=6 103 N起重机提升重物所做的功是有用功起重机提升重物所做的功是有用功起重机提升重物所做的功是有用功起重机提升重物所做的功是有用功W有用有用=G h=6 103 N 3m=1.8 104 J起重机的电机所做的功是总功起重机的电机所做的功是总功起重机的电机所做的功是总功起重机的电机所做的功是总功W总总=3.4 104J起重机的机械效率是起重机的机械效率是起重机的机械效率是起重机的机械效率是:=_1.8 104 J3.4 104 J=53例例 用用一一动动滑滑轮轮将将重重200N的的砂砂子子提提到到9m高高的的脚脚手手架架上上，所用力是所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？，求有用功、总功机械效率各是多少？解：解：“议一议议一议”：1、对于同一个机械，如果使用情况不同，、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？机械效率相同吗？有何特点呢？为什么？为什么？不相同。不相同。对于对于同一个机械同一个机械，机械的自重和摩擦不变，机械的自重和摩擦不变，所以机械的所以机械的额外功不变额外功不变 所挂的所挂的重物越大重物越大有用功越多有用功越多，则有用功，则有用功所所占的比例越大占的比例越大所以，对于所以，对于同一个机械同一个机械，所挂的，所挂的重物越大重物越大，机械效率越高机械效率越高3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？械效率？增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功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，减小额外功减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功“议一议议一议”：2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么、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，则有用功所占重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大的比例越大所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，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。机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。探究一：测滑轮组的机械效率探究一：测滑轮组的机械效率三、实验探究：三、实验探究：讨论：讨论：为得出滑轮组的机械效率，需要求出为得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有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？每个量怎样测量？刻刻度度尺尺、钩钩码码、弹弹簧簧秤秤、滑滑轮轮组组两两个个、铁架台、长约铁架台、长约2m2m的细绳。的细绳。实验器材：实验器材：实验原理：实验原理：使用弹簧测力计时首使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？先要做的是什么呢？用弹簧测力计用弹簧测力计测钩码的重力测钩码的重力实验步骤：实验步骤：2 2、在在滑滑轮轮组组一一（一一动动一一静静）上上挂挂两两个个钩钩码码，记记下下钩钩码码和和绳绳子子自自由由端端的的位位置置。匀匀速速拉拉动动弹弹簧簧测测力力计计，使使钩钩码码上上升升一一定定高高度度，读读出出测测力力计计示示数数，用用刻刻度度尺尺测测出出钩钩码码上上升升高高度度和和绳绳自自由端移动距离由端移动距离1 1、测出一个钩码的重力、测出一个钩码的重力3 3、在滑轮组一上挂四个钩码重复上述实验、在滑轮组一上挂四个钩码重复上述实验4 4、在在滑滑轮轮组组二二上上（两两动动两两静静）挂挂两两个个钩钩码码重复上述实验重复上述实验5 5、在滑轮组二上挂四个钩码重复上述实验、在滑轮组二上挂四个钩码重复上述实验6 6、记录数据，并计算四次实验的机械效率、记录数据，并计算四次实验的机械效率钩码重G/N224钩码上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61绳端移动距离S/m0.30.50.5总功W总/J0.240.30.5机械效率83.3%66.7%80%1、比较两次两种滑轮组有什么不、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？同？机械效率有何差异？2、分析影响滑轮组机械效率的因、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？素是什么？实验结论：实验结论：1 1、用不同的滑轮组提升同一重物时，机、用不同的滑轮组提升同一重物时，机 械效率械效率 ，动滑轮多的做的，动滑轮多的做的 功功多，机械效率多，机械效率 （填高或低）填高或低）2 2、用同一滑轮组提升不同重物时，机械效、用同一滑轮组提升不同重物时，机械效率率 ，重物越重做的，重物越重做的 功多，机械效功多，机械效率率 （填高或低）。填高或低）。2 2、滑轮组提升重物时，机械效率的高低与、滑轮组提升重物时，机械效率的高低与 、以及、以及 有关。有关。不同不同额外额外低低不同不同有用有用高高动滑轮重力动滑轮重力摩擦力摩擦力提升物体的重力提升物体的重力影响滑轮组机械效率的影响滑轮组机械效率的因素因素1 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦2 2、动滑轮的自重、动滑轮的自重3 3、所提升的物重、所提升的物重4 4、机械效率与省力多少无关、与功率大、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！小无关、与重物被提升的高度无关！提高机械效率提高机械效率 的方法的方法2、改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 1、定时润滑定时润滑减小机械间的摩擦力。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，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。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例如：加强机械运动部位的润滑.3 3、增加物重增加物重。探究二：探究二：斜面的机械效率斜面的机械效率1、提出猜想：、提出猜想：斜面的斜面的机械效率机械效率可能和可能和 有关。有关。2、参考器材：、参考器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：、探究过程：组装器材组装器材进行实验进行实验 斜面的坡度和粗糙程度斜面的坡度和粗糙程度分析数据得到结论分析数据，得到结论实验装置：实验装置：FSh实验过程：实验过程：测量小木块的重量，记录数据；测量小木块的重量，记录数据；改变斜面的倾斜程度，重复步骤改变斜面的倾斜程度，重复步骤。把把小小木木块块用用弹弹簧簧秤秤沿沿斜斜面面匀匀速速向向上上拉拉；分分别别记记录录拉拉力力F F、木木块块沿沿斜斜面面移移动动的的距距离离S S、木块上升的高度、木块上升的高度h h。注意事项：注意事项：要匀速拉动物体。要匀速拉动物体。拉力要与斜面平行。拉力要与斜面平行。及时记录数据。及时记录数据。实验前请猜想实验前请猜想实验前请猜想实验前请猜想:1.1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?2.2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?斜面的斜面的斜面的斜面的倾斜程倾斜程倾斜程倾斜程度度度度小车小车小车小车重量重量重量重量G/NG/NG/NG/N斜面高斜面高斜面高斜面高度度度度h/mh/mh/mh/m沿斜沿斜沿斜沿斜面拉面拉面拉面拉力力力力F/NF/NF/NF/N斜面长斜面长斜面长斜面长s/ms/ms/ms/m有用有用有用有用功功功功W W W W有有有有/J/J/J/J 总功总功总功总功W W W W总总总总/J/J/J/J机机机机械械械械效效效效率率率率较缓较缓较缓较缓较陡较陡较陡较陡最陡最陡最陡最陡机械效率的定义机械效率的定义：有用功跟总动的比值有用功跟总动的比值小小结结：有用功有用功 ：对人们有用的功：对人们有用的功额外功额外功 ：人们不需要但又不：人们不需要但又不 得不做的功得不做的功总功总功 ：有用功与额外功的总和：有用功与额外功的总和 公式公式：永远小于1如何提高机械效率1、请你判断：、请你判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（）2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（）3物体做功越慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（）4做总功越多，机械效率越高（做总功越多，机械效率越高（）5做做相相同同的的有有用用功功，额额外外功功越越少少，机机械械效效率率越越高（高（）6做做相相同同的的总总功功时时，有有用用功功越越多多，机机械械效效率率越越高（高（）7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（）2、用用一一动动滑滑轮轮将将重重200N的的砂砂子子提提到到9m高高的的脚脚手手架架上上，所用力是所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？，求有用功、总功机械效率各是多少？解：解：3 3、如图所示，斜面长、如图所示，斜面长10m10m，高，高2m2m，工人要沿，工人要沿斜面把重斜面把重1500N1500N的物体匀速拉到斜面顶端，的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为若斜面的机械效率为75%75%，求：（，求：（1 1）工人做）工人做的有用功、总功、和额外功；（的有用功、总功、和额外功；（2 2）工人所）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。用的拉力和物体与斜面的摩擦力。F2m4 4、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套、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。若滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为车重为8104N8104N，汽车受到的阻力为车重的，汽车受到的阻力为车重的0.030.03倍，倍，滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为8080，问：（，问：（1 1）该司机至少）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2 2）若）若拉动汽车时，汽车前进的速度为拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s0.1m/s，则司机，则司机做功的功率是多少？做功的功率是多少？