【苏科版】九年级物理上册：11.5《机械效率》ppt课件.ppt

五、机械效率 要把这个物体运到高处，有哪些方法？ 用手直接把物体提上去． 用杠杆把物体提上去． 用动滑轮或滑轮组 …… 使用简单机械能达到怎样的目的？ 改变力的方向 省距离 省力 使用动滑轮时，手拉绳做的功与动滑轮对物体做的功相等吗？ 思考： 实验目的 : 再探动滑轮： 实验器材 : 实验注意事项 : 比较利用动滑轮提升物体与直接提升物体做功的多少 铁架台、动滑轮、钩码、弹簧测力计、刻度尺、细线 测量的物理量 : 物体的重力 G 物体上升的高度 h 作用在绳子上的力 F 绳子移动的距离 S 匀速拉动绳子 拉力竖直向上 实验表格设计 : 再探动滑轮： 测量次数 F /N s /m G /N h /m F s/J Gh /J ① 2.5 0.2 4 0.1 5 4 ② 3 0.3 5 0.15 0.9 0.75 ③ 3.5 0.2 6 0.1 0.7 0.6 数据分析 : 思考 : 利用动滑轮提升物体所做的功与直接提升物体做的功不等的原因是什么 ? 利用动滑轮提升物体时，除了对物体做功，还不得不对动滑轮做功。 有用功、额外功与总功： 额外功 : 提升物体 目 的 : 提升物体所做的功 Gh 有用功 : 提升动滑轮所做的功 总 功 : 拉力所做的功 Fs 总功 有用功 额外功 ＝ ＋ ＝ ＋ W 总 W 有用 W 额外 F /N s /m G /N h /m F s/J Gh /J ① 1 2 2 0.8 2 1.6 ② 1.5 2 3 0.8 3 2.4 ③ 2 2 4 0.8 4 3.2 再探斜面： 思考 : 利用斜面提升物体所做的功与直接提升物体的做功不等的原因是什么 ? 利用斜面提升物体时，除了对物体做功，还不得不克服斜面的摩擦力做功。 有用功、额外功与总功： 额外功 : 提升物体 目 的 : 提升物体所做的功 Gh 有用功 : 克服斜面摩擦所做的功 fs 总 功 : 人拉物体所做的功 Fs 总功 有用功 额外功 ＝ ＋ ＝ ＋ W 总 W 有用 W 额外 有用功 W 有用 ： 总 功 W 总 ： 有用功、额外功与总功： 额外功 W 额外 ： 总功 有用功 额外功 ＝ ＋ ＝ ＋ W 总 W 有用 W 额外 使用机械时，实现目的所做的功 人们不需要但又不 得不做的功 对机械所施加的 动力所做的功 用水桶从井中提水的过程，所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？ 讨论： 一、水桶打水 : 二、打捞水桶 一水桶掉入井中，将其打捞上来，桶中有水，在此过程中所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？ 有用功、额外功与总功： 有用功、额外功与总功： 某人用动滑轮将重为 100N 的沙子提升 6m 高度。口袋重 5N ，动滑轮重 10N ，不考虑绳子重及滑轮摩擦，则有用功、额外功及总功各是多少？ W 总 ＝ Fs ＝ (100+15)N/2×6m×2 ＝ 690J W 有用 ＝ Gh ＝ 100N×6m ＝ 600J W 额外 ＝ W 总 - W 有用 ＝ 690J - 600J ＝ 60J 砂子重 100N 体重 400N 动滑轮重 10N 桶重 20N 口袋重 5N 每层高 3 米 你会选哪种方法呢？为什么？ 有用功、额外功与总功： 请分别计算出有用功、额外功和总功分别是多少？ 请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。 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 1 公式： (1) 机械效率一般用百分数表示，没有单位 机械效率 (2) 思考： 机械效率会大于１吗 ? 为什么 ? η 机械效率 = ×100% 有用功 总功 η = ×100% W 有用 W 总 起重机的机械效率是 60%, 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是 60% ． 机械效率 有用功在总功中占有 60% ，另外的 40 ％是额外功 ． 测量次数 F /N s /m G /N h /m F s/J Gh /J η ① 2.5 0.2 4 0.1 5 4 ② 3 0.3 5 0.15 0.9 0.75 ③ 3.5 0.2 6 0.1 0.7 0.6 机械效率 计算同一动滑轮在不同情况下的机械效率？ 你有什么发现？ 80% 83.3% 85.7% （ 1 ）同一动滑轮的机械效率不是固定不变的。 （ 2 ）动滑轮的机械效率随着被提升物体的重力增大而变大。 机械效率 议一议： 动滑轮的机械效率与哪些因素有关？ 如何提高动滑轮的机械效率？ 1. 减小动滑轮自重来减少额外功 3. 增加提升物体的重力来增加有用功 2. 减小机械间的摩擦力来减少额外功 用甲乙两个滑轮组提升同一物体，哪个机械效率高？ 巩 固 练 习 1 、关于机械效率，以下说法正确的是： D 、省力越多的机械，机械效率越高。 C 、做功越多的机械，机械效率越高； B 、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高； A 、机械效率总小于 1 ； 巩 固 练 习 2 、某机械的机械效率是 75% ，这说明使用这一装置做功： D 、额外功占总功的 3/4 。 C 、总功是有用功的 3 倍； B 、有用功是额外功的 3 倍； A 、总功是额外功的 3 倍； 巩 固 练 习 3 、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是： D 、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦； 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； 巩 固 练 习 巩 固 练 习 5. 某人用如图所示的滑轮组提升 2000 牛的重物，使用的拉力是 800 牛，绳子自由端被拉下 4 米。（ 1 ）这个人做的总功是多少焦？（ 2 ）有用功是多少焦？（ 3 ）额外功是多少焦？（ 4 ）这个滑轮组的机械效率是多少？ F G