第九章 机械和功
• 五、探究——使用机械是否省功
学习目标
1. 知道使用任何机械都不省功。
2. 知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系;
理解机械效率的概念。
3.知道机械效率的计算公式,会根据公式进行计算。
4. 知道实际的机械效率不可能是100%。
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
h
认真阅读课本P112,看演示实验后回答下列问题:
1. W2____W1
2. 使用机械是否省功?
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
结论:使用动滑轮比直接提升物体不省功。
推论:使用任何机械不省功。
实验1
1.用手直接提升物体做功。2.使用机械提升物
体做功。这两个功相同吗?
提出问题:
观察图片,交流思考。
理想状态下(忽略滑轮自重和绳
子与滑轮之间的摩擦):
利用滑轮提升砝码,使用滑轮
所做的功W2=F·s(焦)和直接
用手所做的功W1=G·h(焦)相
等。
W2= W1
总结实验结论
实验记录数值和实验结论。
力 /N 距离
/m
功 /J
第一次 F = G = h = W1 =
第二次 F/= S = W2 =
比较W1和W2的大小关系。你能得到什么结论?
0.2
2 0.1 0.2
W2____W1>
W1 =Fh =G h
W2 = F/ s
实际中:
Gh
FS
W1
=
=
W2
因为S= 2h F>-G 2
1
所以 W2> W1
用力F直接将物体匀速提升h m,
F 对物体做功 =Gh
F
人利用杠杆将物体匀速提升h ,
拉力 F 做的功
动力臂为阻力臂的三倍
实验2
使用任何机械都不能省功.
大量实验证明:
----功的原理
W机械 ≥ W手
不省功的原因是什么?
因省力的机械必费距离,省距离的机械一定费
力,而功=力×距离,所以不能省功.
讨论:使用任何机械都不省功,为什么人们还要
使用机械?
有时是为了省力;
有时为了省距离;
有时为了改变力的方向,
用起来方便。
认真阅读课本P113,3分钟后回答下列问题:
1.什么叫有用功、总功和额外功。
2. 什么叫机械效率?计算公式是什么?
有用功 :使用机械时对人们有用的功
额外功 :人们不需要但又不得不做的功
总功 :有用功与额外功的总和,即
W总=W有+W额
有用功、额外功、总功
重点:概念
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
3.额外功:由于机械自重和摩擦等因素影响,
而不得不做的功(无用付出)。
1.有用功:直接对物体所做的功(工
作目的)。
2.总功:利用机械所做的功(实际付出)。
机 械 效 率
1.定义:有用功与总功的比值叫机械效率.
2.表达式:
没有!因为有用功总小于总功,所以
机械效率总小于1
分组讨论:
有没有机械效率为100%的机械?为什么?
用百分数表示
在使用机械工作时,有用功在总功中所占份额越
多越好。它反映了机械的一种性能,物理学中表示为
机械效率。
重点【机械效率】
1.定义:有用功跟总功的比值。
2.公式:
3.用百分数表示。总小于1。
明确:理想情况下——ŋ=1
实际情况下——ŋ