初中物理教科版八年级下册4 机械效率公开课课件ppt

这是一份初中物理教科版八年级下册4 机械效率公开课课件ppt，共49页。PPT课件主要包含了功的计算公式，WFs，功的符号，机械效率，复习滑轮组的特点，了解机械效率η，第十一章机械与功，机械效率第二课时，制定计划与设计实验，即时总结等内容，欢迎下载使用。

把物体举高： W=Gh
如图，用55 N的力拉绳子，提起重100N的重物，使重物升高2m。不计绳 重与摩擦。求：（1）动滑轮有多重？（2）拉力做多少功?（3）如用手直接提起做多少功？
W2=Gh=100N×2m=200J
W1=FS=55N×4m=220J
利用机械做的功大于不用机械直接用手做的功！为什么？
解：G动＝2F－G＝2 × 55N－100N＝10N S=2h=2×2m=4m
要把重20N的水提到4m高的楼上，你选哪个桶子?
有用功:对人们有用的功.
总 功:有用功加额外功.
额外功:对人们没有利用价值而又 不得不做的功.
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?
目的：提水提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。
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?
目的：捞桶提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。
用5N重的桶子把重20N的水提到4m高的楼上，做的有用功是多少?额外功是多少?
总功是多少?其中有用功占了百分之多少？
W有用=G水h=20N×4m=80J
W额外=G桶h=5N×4m=20J
W总=W有+W额外=80J+20J＝100J
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100%
思考:机械效率会大于100%吗？为什么？
机械效率一般用百分数表示，没有单位
若Ｗ额外＝０（理想状态）则Ｗ总＝Ｗ有用 η＝100%
离心式水泵60%－80%
电动机 80%－90%．
1804年发明的蒸汽机车蒸汽机的效率通常只有6%－15%
例1.一台起重机将重3600N的货物提高10m。如果额外功是24000J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？
解：W有用=Gh=3600N×10m=36000J
W总=W有用 +W额外=36000J+24000J＝60000J
例2.通过一动滑轮用50N的拉力提起重为90N的重物，使重物提高2m。（1）绳子自由端移动了多远？（2）拉力做了多少功？（3）做了有用功是多少？
s=2h＝2 ×2m=4m
W=Fs=50N×4m=200J
W有用=Gh=90N×2m=180J
总功是多少?机械效率是多少？
1、通过一动滑轮用60 N的拉力提起重为100N的重物，使重物提高2m。该滑轮的机械效率是多少？额外功是多少?
W有用=Gh=100N×2m=200J
W总=FS=60N×4m=240J
解：S=2h=2×2m=4m
W额外=W总－W有用=240J－200J＝40J
2、如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240N，手的拉力F=100N，手上升距离为30cm,则有用功是多少?该滑轮组的机械效率是多大?
W有 =G h =240 N×0.1m=24J
W总=FS=100 N×0.3m=30J
（1）F =（ G物 ＋ G动）/n （不计绳重与摩擦）
（2）S绳 = n×h物
3、如图每个滑轮的重为200N，重物G的重量为1200N，绳索重及摩擦均不计。则：（1）人在匀速提升重物时所用拉力为多大？（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为多大？（3）此时滑轮组的机械效率为多大？
(3)W有用 =G h =1200 N×1m=1200J
W总=FS=700 N×2m=1400J
（2）S=2h=2×1m=2m
（1）机械效率总小于1。
（2）机械效率是个比值，没有单位， 通常用百分数来表示。
提出问题：同一个机械的机械效率是否是一定的？
猜想：1、同一机械，机械效率是一定的。
2、同一机械，机械效率不是一定的。
1、测量滑轮组机械效率的原理是什么？
2、测量滑轮组机械效率需要测量的物理量有哪些？
F :绳子自由端的拉力
s : 绳子自由端移动的距离
实验中要用到哪些器材？
3、测量滑轮组机械效率需要用到的器材有哪些？
刻度尺、钩码、弹簧测力计滑轮组、铁架台等
1、测出钩码的重力G，并记录表中2、如图，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺读出钩码和弹簧测力计 的位置3、匀速拉动弹簧测力计，使钩码G匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离S，记录数据在表格中。4、算出总功、有用功和机械效率
1、在提升钩码的过程中，应注意什么？
2、同一个滑轮组挂不同质量的钩码时， 机械效率相同吗？
3、（a）、（b）两个滑轮组都挂相同的钩码时，机械效率是否相同？
不相同，钩码质量越大，机械效率越高
不相同，动滑轮越多，机械效率越低
如何提高滑轮组的机械效率？
结论：同一机械机械效率不总是一定的。
滑轮组的机械效率与哪些因素有关？
机械效率还与动滑轮的自重和绳子的摩擦有关。
1、用不同的滑轮组提升同一重物时，机 械效率 ，动滑轮多的做的 功多，机械效率 （填高或低）
2、用同一滑轮组提升不同重物时，机械效率 ，重物越重做的 功多，机械效率 （填高或低）。
3、滑轮组提升重物时，机械效率的高低与 、 、以及 有关。
4.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码重3N。（1）实验时要竖直向上 _____拉动弹簧测力计， 由图可知拉力大小为___N。 若弹簧测力计向上移动15cm, 该滑轮组的机械效率为____。（2）若仅增加钩码的个数， 该滑轮组的机械效率将 _____（增大/减小/不变）
5.对于同一个机械，如果拉不同重量物体， 机械效率为什么不同？
对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变，所以机械的额外功不变。
所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所占的比例越大。
所以，对于同一个机械，所挂的重物越重，机械效率越高。
提高机械的机械效率的两条途径：
1、增大有用功所占的比例： 额外功一定时，增加有用功。
2、减小额外功所占的比例： 有用功一定时，减小额外功。
减小动滑轮的自重和绳子的摩擦。
哪些具体措施可以提高机械的效率？
2、改进机械的结构，减小机械自重
1、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，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.
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！
1.甲机械的机械效率比乙机械的机械效率高，表明 ( )A.甲的有用功比乙的有用功多B.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少C.甲的总功比乙的总功少D.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功多
2、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是（ ）
C、增加承担物重的绳子股数；
B、以较慢的速度匀速提升重物；
A、以较快的速度匀速提升重物；
D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在 转动过程中的摩擦；
如果要测出某滑轮组的机械效率，起码要测出哪些物理量？ 计算公式是什么？
有用推论：(竖直放置）
滑轮组的效率与货物升高的高度有关吗？多做有用功一定能提高机械的效率吗？
3、请你判断：下面说法中是否正确？（1）有用功越多，机械效率越高（ ）（2）物体做功越慢，机械效率越低（ ）（3）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）（4）机械效率越高，越省力（ ）
4．用所示装置提升重为900N的物体，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体匀速上升．（1）求此时滑轮组机械效率（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重量（3）若提升的重物改为1200N，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？
5．如图用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：（1）物体和动滑轮的重各是多少？（2）若绳能承受的最大拉力为50N，此装置的机械效率最大可提高到多少？
G ---- 物体的重力
h ---- 物体升高的高度
F ---- 绳子自由端的拉力
s ---- 绳子自由端移动的距离
实验器材：刻度尺、弹簧测力计、 滑轮组、钩码、铁架台等。
滑轮组水平拉动物体时，求η：
W有用＝ f s物 W总 ＝ F s绳 S绳= ns物
6、用所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．
7、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％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？
8 ．如图，用滑轮组拉着重为600N的物体沿水平方向向右匀速移动了8m，拉力F 做的功为1280J（不计绳重和摩擦） 求：（1）拉力的大小； （2）若动滑轮重为12牛， 此机械的效率为多少？
W有用＝G hW总 ＝ F sW额外= f s
5、如图所示，斜面长10m，高2m，工人用500N的拉力沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）物体与斜面的摩擦力；（3）斜面的机械效率。
6、如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。