實驗中學八級物理下冊第十二章第3節(jié)機械效率(公開課)

第三節(jié)機械效率 請安靜 準備提問啦 1 怎樣畫力臂力臂 2 杠桿的平衡條件 3 省力 費力 等臂杠桿的特點 4 定滑輪的特點和實質(zhì) 5 動滑輪的特點和實質(zhì) 6 滑輪組的作用及優(yōu)點 7 功的兩個必要因素 8 功的計算公式 通過一動滑輪用提起重為100牛的重物 拉力為60N 使重物提高2米 1 拉力做多少功 2 如用手直接提起做功多少 2 W手 Gh 100N 2m 200J W用機械 FS 60N 4m 240J 為什么利用實際機械做的功大于不用機械直接用手做的功呢 F 解 1 S 2h 2 2m 4m 算一算 機械的三種功 要提升G 同時必須將動滑輪也提升 這時要克服滑輪重力和摩擦而額外做功 否則你不能完成任務(wù) 本功無利用價值而又不得不做 是額外功 提升重物G是目的 有利用價值 是有用功 要實現(xiàn)目的 完成有用功 必須施加動力F對滑輪做功 是總功 額外功 人們不需要但又不得不做的功 額 克服機械自重和摩擦力做的功 有用功 對人們有用的功 機械對物體做的功 有 Gh 豎直 或 有 Fs物 水平 總功 有用功與額外功的總和 人 或動力F 對機械所做的功 總 有 額或 總 s 一 認識有用功 額外功 總功 請你判斷 用水桶從井中提水時 所做的有用功是 額外功是 總功是 如果桶掉到井里 從井里撈桶時 撈上來的桶里帶了一些水 有用功是 額外功是 總功是 克服水的重力做功 克服桶的重力做功 拉力所做的功 克服桶的重力做功 克服水的重力做功 拉力所做的功 請計算出有用功 額外功和總功分別是多少 人提沙子做功 1對砂子做功 2對桶做功 3克服自重做功 人拉滑輪做功 1對砂子做功 2對桶做功 3對動滑輪做功 人拉滑輪做功 1對砂子做功 2對口袋做功 3對動滑輪做功 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J 你希望額外功多些還是少些呢 砂子重100N人重400N桶重20N動滑輪重10N口袋重5N地面到三樓高6m 請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比 用哪種方法好 你知道生活中的一詞嗎 率 種子的發(fā)芽率 樹的成活率粉筆利用率時間的利用率 上述的幾個 率 有用的量 總量表示事物某一方面的優(yōu)劣 二 機械效率 有用功跟總功的比值叫機械效率 有用功總小于總功 所以機械效率總小于1 看看剛才的數(shù)據(jù) 思考機械效率會大于 嗎 為什么 公式 機械效率一般用百分數(shù)表示 沒有單位 規(guī)律 對于豎直放置的滑輪來說機械效率定滑輪的機械效率動滑輪的機械效率滑輪組中若已知承擔物重繩子的段數(shù)為n 則 使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是60 也可以說有用功在總功中占有60 另外的40 是額外功 起重機的機械效率是60 它表示什么意思 一些機械的機械效率 一些機械的機械效率 抽水機 60 80 柴油機 28 40 請你判斷 下面說法中是否正確 1 有用功越多 機械效率越高 2 額外功越少 機械效率越高 3 物體做功越慢 機械效率越低 4 做總功越多 機械效率越低 5 做相同的有用功 額外功越少 機械效率越高 6 做相同的總功時 有用功越多 機械效率越高 7 機械效率越高 越省力 練習2 小明用100N的力沿豎直方向?qū)⒏軛U的一端拉下2m 杠桿的另一端將320N的重物提高了0 5m 1 他做的有用功是多少 2 總功是多少 3 杠桿的機械效率是多少 機械效率公式 議一議 1 對于同一個機械 如果使用情況不同 機械效率相同嗎 有何特點呢 為什么 不相同 對于同一個機械 機械的自重和摩擦不變 所以機械的額外功不變 所掛的重物越大 有用功越多 則有用功所占的比例越大 所以 對于同一個機械 所掛的重物越大 機械效率越高 3 通過實驗探究 你認為如何才能提高機械的機械效率 增大有用功所占的比例 額外功一定時 增加有用功 減小額外功所占的比例 有用功一定時 減小額外功 議一議 2 對于不同的機械 如果所掛的重物相同 那么機械效率會相同嗎 為什么 機械對外所做的有用功一定時 機械本身的重力和摩擦越小 額外功就越小 則有用功所占的比例越大 所以 對于不同的機械 如果所掛的重物相同 機械本身的重力和摩擦越小 機械效率越高 實驗目的 1 學習安裝滑輪組 2 學習測滑輪組的機械效率 3 分析得出影響滑輪組機械效率的因素 實驗原理 三 實驗 測滑輪組的機械效率 討論 為得出滑輪組的機械效率 需要求出有用功和總功 為此需要測出哪些物理量 每個量怎樣測量 刻度尺 鉤碼 彈簧秤 滑輪組兩個 鐵架臺 長約2m的細繩 實驗器材 使用彈簧測力計時首先要做的是什么呢 用彈簧測力計測鉤碼的重力 你組裝成的滑輪組 勻速拉動彈簧秤使鉤碼升高到某一位置處 從彈簧秤讀出拉力F的數(shù)值 鉤碼上升的高度 h 細繩自由端通過的距離 s 實驗步驟 照課本圖9 30 把滑輪組和刻度尺安裝好 測出鉤碼G的值 并記錄表中 勻速豎直拉動彈簧測力計 使鉤碼G上升 讀出彈簧測力計所示拉力F的值 從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測力計移動的距離S 記錄數(shù)據(jù)在表格中 分別算出有用功和總功 機械效率 記錄結(jié)果 再安裝另外的滑輪組 再重復上面的實驗 1 比較兩次兩種滑輪組有什么不同 機械效率有何差異 2 分析影響滑輪組機械效率的因素是什么 分析討論 影響滑輪組機械效率的因素 1 所提升的物重 物重增加 機械效率也提高 2 動滑輪的自重 減少動滑輪的重力 機械效率也提高 3 滑輪組輪與軸之間的摩擦 減小摩擦可以減少額外功 提高機械效率 總結(jié) 提高機械效率的方法 2 改進機械的結(jié)構(gòu) 減小機械自重 1 減小機械間的摩擦力 例如 動滑輪太重 使滑輪組機械效率很低 換用較輕滑輪就可提高其機械效率 例如 加強機械運動部位的潤滑 3 增加物重 有用推論 豎直放置 想一想 滑輪組水平放置時 怎樣 滑輪組水平拉動物體時 W有用 fs物W總 Fs繩S繩 ns物 探究二 斜面的機械效率 1 提出猜想 斜面的機械效率可能和有關(guān) 2 實驗器材 長木板 小木塊 彈簧測力計 刻度尺 3 探究過程 組裝器材 進行實驗 斜面的坡度和粗糙程度 分析數(shù)據(jù) 得到結(jié)論 實驗過程 測量小木塊的重量 記錄數(shù)據(jù) 改變斜面的傾斜程度或粗糙程度 重復步驟 把小木塊用彈簧秤沿斜面勻速向上拉 分別記錄拉力F 木塊沿斜面移動的距離S 木塊上升的高度h 注意事項 要勻速拉動物體 拉力要與斜面平行 及時記錄數(shù)據(jù) 實驗裝置 F S h 實驗前請猜想 1 你認為省力多少與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系 2 斜面的機械效率與它的傾斜程度有什么關(guān)系 10 10 10 0 1 0 2 0 3 3 4 5 1 1 1 1 2 3 3 4 5 33 50 60 6 斜面的機械效率與 傾斜程度 粗糙程度 有關(guān) 粗糙程度相同 斜面越陡 傾斜程度越大 效率越高 傾斜程度相同 斜面越光滑 效率越高 注 知識小結(jié) 一 機械的三種功 有用功 機械對物體做的功總功 動力F 或人 對機械所做的功 額外功 克服機械自重和摩擦力做的功 二 機械效率 1 定義 有用功與總功的比值 課堂筆記 2 三 提高滑輪組機械效率的方法 四 影響斜面機械效率的方法 1 請你判斷 下面說法中是否正確 1 有用功越多 機械效率越高 2 額外功越少 機械效率越高 3 物體做功越慢 機械效率越低 4 做總功越多 機械效率越高 5 做相同的有用功 額外功越少 機械效率越高 6 做相同的總功時 有用功越多 機械效率越高 7 機械效率越高 越省力 堂堂清練習鞏固 如圖所示 若物重500N 摩擦阻力為重力的0 2倍 在120N的拉力作用下物體以