北师 八年级 物理 下册 第9章《探究使用机械是否省功》课件

第五节探究使用机械是否省功第九章机械和功逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2功的原理机械效率知识点知1－讲感悟新知1功的原理1.探究——使用机械是否省功(1)问题与猜想问题：使用机械是否能省功？猜想：根据已有的知识与经验进行猜测。知1－讲感悟新知(2)制订计划①如图1甲所示，用弹簧测力计将重物匀速提升h，读出弹簧测力计的示数F，计算出功W1。②如图1乙所示，通过动滑轮用弹簧测力计将重物匀速提升h，读出弹簧测力计的示数F′，计算出功W2。③比较W1和W2的大小。知1－讲感悟新知(3)收集证据力/N移动距离/m力做的功/JF=4h=0.1W1=0.4F′=2.2s=0.2W2=0.44知1－讲感悟新知温馨提示1.本实验中应该竖直向上匀速拉弹簧测力计，保持重物匀速上升。2.本实验中用动滑轮提升重物时，重物匀速上升的高度h，拉力作用点移动的距离s之间存在关系s=2h，所以拉力作用点移动的距离可以不需要测量，而利用s=2h=2×0.1m=0.2m计算得到。知1－讲感悟新知(4)实验结论：W1<W2

。①用动滑轮提升重物，由于动滑轮受重力，提升重物时存在摩擦，所以W1<W2；②如果在理想情况下，不考虑动滑轮的重力、绳子的重力和摩擦，则W1=W2。(5)功的原理：使用任何机械都不能省功。知1－讲感悟新知2.斜面(1)概念：如图2甲所示，斜面是与水平面成一定角度的平面，也是简单机械的一种。(2)特点：如图乙所示，若不考虑斜面摩擦，则沿斜面向上的最小推力F=，即斜面的长是斜面高的几倍，最小推力F

就是物重G

的几分之一。知1－讲感悟新知拓展延伸盘山公路相当于斜面。如图3所示，汽车要从A位置到达B位置，由于AB间太陡车辆无法直接开上去，要经过CD才能到达B点，这样做拉长了车的行驶距离l，又AB

之间垂直高度h和车重G一定，由公式F=

知车辆上坡需要的力更小。感悟新知知1－练[中考·达州]如图4所示，AC、BC

为同一水平面上的两个光滑斜面，AC

＞BC，∠CAB=30°。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC

匀速推至C

点，若推力分别为F1、F2，则F1=______F2，P1______P1。(均选填“＞”“＜”或“=”)例1＜=感悟新知知1－练解题秘方：根据斜面的特点进行解答。解析：由题知，AC

和BC

是两个光滑的斜面，额外功为0，根据功的原理可知，拉力在两斜面上做功相同为Gh，即W1=W2，由于AC

＞BC，根据W=Fs

可知，F1

＜F2；所用时间相等，根据功率公式，可知P1=P2。感悟新知知1－练1.如图甲，上山的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的______，使用它______(填“能”或“不能”)省功。如图乙，沿斜面向上匀速拉一个质量为10kg的物体到斜面顶端，斜面长1.0m，高0.2m，若不计摩擦，拉力F的大小为______N。(g

取10N/kg)斜面不能20知识点机械效率知2－讲感悟新知21.有用功、额外功和总功(1)有用功(W有用)人们需要做的功，也就是为了达到目的人们必须做的且对人们有用的功。(2)额外功(W额外)人们为了达到一定目的时并不需要但又不得不额外做的功。(3)总功(W

总)：有用功和额外功的总和(W

总)。即W总=W有用+W额外知2－讲感悟新知

知2－讲感悟新知(4)可变性机械效率不是固定不变的，同一机械在不同的做功过程中，机械效率可能会发生改变。(5)特点任何机械的机械效率都小于1，只有在理想情况下机械效率才等于1。(6)注意机械效率的高低与机械是否省力、滑轮组上绳子的绕法、物体被提升的高度、物体被提升的速度等无关。知2－讲感悟新知(7)机械效率的计算归类杠杆斜面滑轮(组)图示知2－讲感悟新知杠杆斜面滑轮组做功目的竖直提升物体水平移动物体有用功W

有用=GhW有用=fs物总功W

总=FsF机械效率知2－讲感悟新知深度理解1.像速度、密度和功率一样，机械效率也是利用比值定义法来定义的。2.由机械效率的计算公式知，式子中的分子和分母的单位相同，故算出的机械效率没有单位，机械效率的这一点与速度、密度和功率不同。3.机械效率是一个比值，它没有单位，一般用百分数表示。4.机械效率、功率和功是三个不同的物理量，它们之间没有直接关系。感悟新知知2－练[中考·南京]如图5所示，物体重180N，动滑轮重10N，小明用100N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2m，用了10s，则此过程中有用功是______J，额外功是______J，拉力的功率是______W，滑轮组的机械效率是______%。360404090例2感悟新知知2－练解题秘方：利用题中条件可直接求出的物理量有W

有用、s、W

总，再利用求出的物理量和已知量进一步分析求解。感悟新知知2－练解析：有用功W

有用=Gh=180N×2m=360J。由图知n=2，则绳子末端移动的距离s=2h=2×2m=4m，拉力所做的总功W总=Fs=100N×4m=400J，拉力的功率P=额外功W额外=W总－W有用=400J－360J=40J。滑轮组的机械效率知2－讲感悟新知2.[中考·广西]如图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是______

(填“静止”或“运动”)的，动滑轮上有______段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F

为1500N，则该滑轮组的机械效率是______。运动280%知2－讲感悟新知易错点不理解机械效率例3下列说法中正确的是()A.定滑轮的机械效率大,因此功率就大B.使用同一动滑轮提升不同的物体到相同的高度时,机械效率是一定的C.使用动滑轮对物体做的有用功越多，机械效率就越大D.提升相同的物体到达同样的高度时,若不考虑绳重及摩擦，使用定滑轮比用动滑轮机械效率高知2－讲感悟新知思路导引：功率是指单位时间内所做的功，而机械效率是指有用功占总功的百分比，两个量之间没有任何关系，故A错误；同一动滑轮，当提升不同的物体到相同高度时，若不考虑绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的额外功相同，则提起的物体越重,有用功占的百分比就越大,即机械效率越高,故B错误；知2－讲感悟新知机械效率是指有用功占总功的百分比，即在总功相同时，有用功越大,机械效率越大，总功不确定的情况下，无法根据有用功判断机械效率，故C错误；提升相同物体到达同样的高度时，所做的有用功相同,但使用动滑轮时还需要克服动滑轮重力做功，而使用定滑轮不用克服滑轮重力做功，即有用功相同，使用定滑轮时额外功少,因此机械效率高,故D