北师大版八年级下册物理教学课件 9.5探究 使用机械是否省功

1、省力省力方法一方法一:可以直接用手拉到四楼可以直接用手拉到四楼方法二方法二:可以使用动滑轮或滑轮组可以使用动滑轮或滑轮组思考思考:使用动滑轮的作用为了使用动滑轮的作用为了 。 问题问题:小明家住在四楼，买了一批木料，怎么样从小明家住在四楼，买了一批木料，怎么样从楼下送到家里楼下送到家里? 提出问题提出问题第五节第五节探究探究使用机械是否省功使用机械是否省功学生实验学生实验力/N移动距离/m力做的功/JF=h=W1=Fh=F=s=W2=Fs=结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。推论：使用任何机械都不能省功。推论：使用任何机械都不能省功。实验记录表格实验记录

2、表格由实验结果可知：由实验结果可知：W1 W2概概 念念3.3.额外功（额外功（ W额额）：由于机械自重和摩擦等因素影响，）：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）。而不得不做的功（无用付出）。1.有用功（有用功（W有有）：直接对物体所做的功（工作目：直接对物体所做的功（工作目的）。的）。2.总功（总功（ W总总 ）：有用功和额外功的总和（实际付出）。）：有用功和额外功的总和（实际付出）。力/N移动距离/m力做的功/JF=4h=0.21W1=Fh=0.84F=2.2s=0.42W2=Fs=0.924三者关系：三者关系：W总总 W有有 W额额 变形公式：变形公式：W有有 W总

3、总 W额额 W额额 W总总 W有有7 一个人用水桶从井里打水一个人用水桶从井里打水, ,有用功是有用功是什么？额外功是什么？什么？额外功是什么？ 对水做的功为有用功，对桶做的功对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。为额外功。 对桶做的功为有用功，对水做的功对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。为额外功。思考：思考： 若桶掉在水中若桶掉在水中, ,把装满水的桶捞起来把装满水的桶捞起来, ,则有用功又是什么？额外功又是什么？则有用功又是什么？额外功又是什么？ 在使用机械工作时，有用功在总功中所占在使用机械工作时，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，物份额越多越好。它反映了机

4、械的一种性能，物理学中表示为机械效率。理学中表示为机械效率。机械效率：机械效率：1定义：有用功跟总功的比值。定义：有用功跟总功的比值。2公式：公式：WW 有有总总3a:a:常用百分数表示；常用百分数表示； b: b: 小于小于100%100%；c: c: 没有单位没有单位变形公式：变形公式：W有有=W总总 W总总=W有有/ /10滑轮组：滑轮组：50%50%70% 70% 起重机：起重机：40%40%50% 50% 一些机械的机械效率一些机械的机械效率11抽水机：抽水机：60%60%80% 80% 柴油机：柴油机： 28%28%40% 40% 思考：提高滑轮组机械效率的思考：提高滑轮组机械效率

5、的方法：方法：1.减小减小W额额在在W总总中的比例中的比例在轮轴处加润滑油，减小摩擦。在轮轴处加润滑油，减小摩擦。 减小动滑轮和绳减小动滑轮和绳的自重。（的自重。（W有用有用一定）一定）2.增大增大W有用有用在在W总总中的比例中的比例尽量使滑轮组在满载下工作尽量使滑轮组在满载下工作（增加物重）（增加物重）（W额外额外一定）一定）13 例题：例题：一台起重机将重一台起重机将重3600 N3600 N的货物提高的货物提高4 m4 m。如果额外功是。如果额外功是9600 J9600 J，起重机做的有，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在

6、哪些方面消耗了额外功？起重机在哪些方面消耗了额外功？14解解: :起重机提高物体的力等于物体的重力起重机提高物体的力等于物体的重力F= =G=3600 N=3600 N起重机提升重物所做的有用功起重机提升重物所做的有用功W有有= =Fh= =Gh=3600 N=3600 N4 m=14400 J=1.444 m=14400 J=1.4410104 4 J J起重机做的总功起重机做的总功W总总= =W有有+ + W额额=14400 J+9600 J=2.4=14400 J+9600 J=2.410104 4 J J因此因此, ,起重机的机械效率起重机的机械效率= = W有有/ /W总总=1.44

7、=1.4410104 4 J/2.4J/2.410104 4 J=60%J=60%有用功有用功: :有利用价值的功有利用价值的功总总 功功: :动力对机械做的功动力对机械做的功额外功额外功: :对人们没有利用价值而又不对人们没有利用价值而又不 得不做的功得不做的功定定 义：有用功跟总功的比值义：有用功跟总功的比值. .一、三功一、三功二、机械效率（二、机械效率（) )公公 式：式：有用有用总总有用有用有用有用额外额外额外有用总WWW三功的关系三功的关系 1 1三、提高滑轮组机械效率的方法：三、提高滑轮组机械效率的方法：1.减小减小W额额在在W总总中的比例中的比例在轮轴处加润滑油，减小摩擦。在轮

8、轴处加润滑油，减小摩擦。 减小动滑轮和绳减小动滑轮和绳的自重。（的自重。（W有用有用一定）一定）2.增大增大W有用有用在在W总总中的比例中的比例尽量使滑轮组在满载下工作尽量使滑轮组在满载下工作（增加物重）（增加物重）（W额外额外一定）一定）1关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高 B做有用功越多的机械，效率越高做有用功越多的机械，效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率越高做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D做功越快的机械，效率越高做功越快的机械，效率越高C 练一练练一练2如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳

9、重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由的重物匀速上升，绳子自由端移动端移动1 m，动滑轮重力，动滑轮重力2 N，求：（求：（1）拉力）拉力F；（2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。 练一练练一练3图图为测量滑轮组机械效率的实为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高度为高度为8cm,则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动_cm,该滑该滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将将_（选填：（选填：“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”）缓慢缓慢2.42483.3%增大增大 练一练练一练4在在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：轮组进行两次实验，实验数据如下表： 此实验所用滑轮的个数至少是此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑个，其中动滑轮有轮有_个。个。第一次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实验时滑轮组的机械效率第二