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

1、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=F S,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=100N,h=1m,L=5m,G=150N,F=30N,F=100N,G=80N,F=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,

2、5N,f=8N,8N,G=10N,f=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,F,F,h=1m,s=2h =2m,则:人对动滑轮所做的功W,W=Fs= 50N 2m = 100J,80N,G动=10N,f = 5N,这个W应包括以下的力做的功,a.提起物体G做的功W1,W1=Gh= 80N 1m = 80J,b.提起滑轮G动做的功W2,W2=G动h= 10N 1m =10J,c.克服摩擦阻力f做的功W3,W3= f s = 5N 2m

3、 = 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,80J,10J+10J,100J,有用功 ：必须做的功,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,1、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,1,2,3,1,2,3,对沙子

4、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,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比,3120J,780J,690J,W有,W额,W有,W有,W额,W额,120J,2400J,120J,60J,30J,60J,1,2,3,1,2,3,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,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19,77,87,从以上分析,有用功W有只占总

5、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 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 “ % ”,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3.4104J，起重机的机械效率是多少,解,m0.5t500kg,F=Gmg500kg10N/kg5000N,W有用Fh5000N3m 1.5104J,W有用/W总 1.5104J / 3.4104J 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

6、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G 2、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S 4、改变钩码的数量，重复上面实验,一、实验原理,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 。

7、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,结论,斜面越

8、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,1、竖拉,W有=Gh,W总=FS,F,W有=fS物,W总=FS拉,2、横拉,二、斜面,W有=Gh,W总=FS,F,三、杠杆,W有=Gh,W总=FS,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

9、多少,解:(1)W有=Gh=240N 2m=480J,2)W总=Fs=100N32m=600J,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,F阻,解,F阻=0.03G车 =0.03 8 104N =2.4 103N,W有= F阻 s,W总= F 4s,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,2m,W有= G h =

10、5N 1m =5J,Wf = f S =1N 2m =2J,W总= W有+ Wf =7J,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,解:(1,得:G= Fn=0.8 200N 4 = 640N,2).由于 W额 = W总- W有,得: G轮h = F s - G物h,G轮h = Fnh - G物h,G轮 = F n - G物= 200N4 - 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=