12.3机械效率课件2021-2022学年人教版物理八年级下册(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 12.3机械效率课件2021-2022学年人教版物理八年级下册(共21张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 93.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-29 06:37:40 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第3节 机械效率（1）
我国许多地方原来都没有自来水,人们为了食用水,要从井中打水。如图所示,在这个从井中提水上来的过程中,人对哪些物体做了功 这些功都是人们希望做的吗 对谁做的功才是有用的呢
情景引入
对砂子做功
对空桶做功
克服自身重力做功
并不需要做但又不得不做的功
对人们有用必须做的功
3m
3m
他的目的是：
把沙子运上三楼
用水桶提沙子上楼
有用功
额外功
一、有用功和额外功
1. 有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功。
2. 额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所需要
但又不得不做的功。
3. 总功（W总）：动力所做的所有功。
即有用功与额外功的总和。
W总 = W有 + W额
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
提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是额外功。
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
提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。
想一想
在使用机械工作时，有用功在总功中所占的比例越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
定义：有用功跟总功的比值。
公式：
使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1的。机械效率通常用百分比表示。
二、机械效率
喷气推进系统：16%-24%
起重机：40%-50%
内燃机（汽油发动机）：22%-27%
柴油发动机：28%-30%
涡轮水泵：60%-80%
滑轮组：50%-70%
电动机：70%
火箭：49%~52%
F
G
W有用=G物·h
W总=F·s
W额外=G动·h
（不计绳重和摩擦）
利用滑轮组做功
h
S
如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g＝10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的功W；
（3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η。
机械效率
课堂小结
机械效率
有用功和额外功
额外功：为了达到工作目的，不得不做的功
定义：有用功跟总功的比值
有用功：为了达到工作目的，必须做的功
总功：动力所做的所有功
W总 = W有 + W额
公式： 总小于1
第三节
第十二章 简单机械
第三节 机械效率（2）
提出问题：
1、用同一个滑轮组拉不同重量的重物，机械效率一样吗？
2、用不同滑轮组拉相同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
F
1、实验原理：
2、实验器材：
G ---- 物体的重力
F ---- 绳子自由端的拉力
h ---- 物体升高的高度
s ---- 绳子自由端移动的距离
实验探究：测量滑轮组的机械效率
3、实验设计：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验一、
用同一个滑轮组拉不同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
（1）为了使弹簧测力计的示数与拉力相等，应该如何拉动自由端？
竖直向上，匀速拉动！
（2）为了防止实验的偶然性，应该怎么做？
多次实验，寻找普遍规律。
做匀速直线运动时，受力才平衡，
测力计示数是一个稳定的值，方便读数；
滑轮组的机械效率是指提升物体时的机械效率，所以不能静止。
4、实验步骤：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验一、
用同一个滑轮组拉不同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
1.测出钩码的重力G，并记录表中
2.按如图所示，将实验器材安装好。
3.匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，
4.从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离S，记录数据在表格中。
5.改变钩码的个数，重复实验。
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验一、
用同一个滑轮组拉不同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
结论：
同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高！
5、实验数据：
实验设计与步骤：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验二、
用不同滑轮组拉相同重量的重物，机械效率一样吗？
1.测出钩码的重力G，并记录表中
2.先后按如图所示，将实验器材安装好。
3.匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，
4.从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离S，记录数据在表格中。
F
F
实验数据与处理：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验二、
用不同滑轮组拉相同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
结论：
提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低！
次数 G/N h/m W有/J F/N s/m W总/J η
1 1 0.030 0.030 0.4 0.091 0.036 88.69%
2 1 0.030 0.030 0.32 0.120 0.038 78.94%
实验探究：测量滑轮组的机械效率
6、分析与讨论：
结论：
1、同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高！
2、提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低！
F
F
F
不计摩擦、绳重
实验探究：测量滑轮组的机械效率
7、实验结论：
影响滑轮组机械效率的因素：
1、动滑轮一定时，提升的重物越重，机械效率越高！
2、重物重一定时，动滑轮越轻，机械效率越高！
3、若重物重、滑轮重都一定时，减小摩擦（轮与轴、轮与绳之间）、绳重，也可以提高机械效率！
尽可能增加被提升物体的重力
改进滑轮结构，减轻滑轮自重
对机械进行保养，保持良 好的润滑，减小摩擦、绳重
第3节 机械效率（1）
我国许多地方原来都没有自来水,人们为了食用水,要从井中打水。如图所示,在这个从井中提水上来的过程中,人对哪些物体做了功 这些功都是人们希望做的吗 对谁做的功才是有用的呢
情景引入
对砂子做功
对空桶做功
克服自身重力做功
并不需要做但又不得不做的功
对人们有用必须做的功
3m
3m
他的目的是：
把沙子运上三楼
用水桶提沙子上楼
有用功
额外功
一、有用功和额外功
1. 有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功。
2. 额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所需要
但又不得不做的功。
3. 总功（W总）：动力所做的所有功。
即有用功与额外功的总和。
W总 = W有 + W额
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
提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是额外功。
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
提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。
想一想
在使用机械工作时，有用功在总功中所占的比例越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
定义：有用功跟总功的比值。
公式：
使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1的。机械效率通常用百分比表示。
二、机械效率
喷气推进系统：16%-24%
起重机：40%-50%
内燃机（汽油发动机）：22%-27%
柴油发动机：28%-30%
涡轮水泵：60%-80%
滑轮组：50%-70%
电动机：70%
火箭：49%~52%
F
G
W有用=G物·h
W总=F·s
W额外=G动·h
（不计绳重和摩擦）
利用滑轮组做功
h
S
如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g＝10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的功W；
（3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η。
机械效率
课堂小结
机械效率
有用功和额外功
额外功：为了达到工作目的，不得不做的功
定义：有用功跟总功的比值
有用功：为了达到工作目的，必须做的功
总功：动力所做的所有功
W总 = W有 + W额
公式： 总小于1
第三节
第十二章 简单机械
第三节 机械效率（2）
提出问题：
1、用同一个滑轮组拉不同重量的重物，机械效率一样吗？
2、用不同滑轮组拉相同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
F
1、实验原理：
2、实验器材：
G ---- 物体的重力
F ---- 绳子自由端的拉力
h ---- 物体升高的高度
s ---- 绳子自由端移动的距离
实验探究：测量滑轮组的机械效率
3、实验设计：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验一、
用同一个滑轮组拉不同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
（1）为了使弹簧测力计的示数与拉力相等，应该如何拉动自由端？
竖直向上，匀速拉动！
（2）为了防止实验的偶然性，应该怎么做？
多次实验，寻找普遍规律。
做匀速直线运动时，受力才平衡，
测力计示数是一个稳定的值，方便读数；
滑轮组的机械效率是指提升物体时的机械效率，所以不能静止。
4、实验步骤：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验一、
用同一个滑轮组拉不同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
1.测出钩码的重力G，并记录表中
2.按如图所示，将实验器材安装好。
3.匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，
4.从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离S，记录数据在表格中。
5.改变钩码的个数，重复实验。
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验一、
用同一个滑轮组拉不同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
结论：
同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高！
5、实验数据：
实验设计与步骤：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验二、
用不同滑轮组拉相同重量的重物，机械效率一样吗？
1.测出钩码的重力G，并记录表中
2.先后按如图所示，将实验器材安装好。
3.匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，
4.从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离S，记录数据在表格中。
F
F
实验数据与处理：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验二、
用不同滑轮组拉相同重量的重物，机械效率一样吗？
F
F
结论：
提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低！
次数 G/N h/m W有/J F/N s/m W总/J η
1 1 0.030 0.030 0.4 0.091 0.036 88.69%
2 1 0.030 0.030 0.32 0.120 0.038 78.94%
实验探究：测量滑轮组的机械效率
6、分析与讨论：
结论：
1、同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高！
2、提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低！
F
F
F
不计摩擦、绳重
实验探究：测量滑轮组的机械效率
7、实验结论：
影响滑轮组机械效率的因素：
1、动滑轮一定时，提升的重物越重，机械效率越高！
2、重物重一定时，动滑轮越轻，机械效率越高！
3、若重物重、滑轮重都一定时，减小摩擦（轮与轴、轮与绳之间）、绳重，也可以提高机械效率！
尽可能增加被提升物体的重力
改进滑轮结构，减轻滑轮自重
对机械进行保养，保持良 好的润滑，减小摩擦、绳重