人教版物理八年级下册 第十五章 机械能机械效率课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第十五章 机械能
机械效率
人教版新教材同步教学课件
　　
功的原理是什么？
复习：
使用任何机械都不省功。
通过一动滑轮用60 N的拉力提起重为100N的重物，使重物提高2m。
（1）拉力做多少功？
（2）如用手直接提起做功多少？
W手=Gh=100N×2m=200J
W用机械=FS=60N×4m=240J
为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？
F
S=2h=2×2m=4m
人提沙子做功
1对砂子做功
2对桶做功
3克服自重
做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对桶做功
3对动滑轮做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对口袋做功
3对动滑轮做功
有用功 ：对人们有用的功
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
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？
人提沙子做功
1对砂子做功
2对桶做功
3克服自重
做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对桶做功
3对动滑轮
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
做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
你希望额外功多些还是少些呢？
砂子重100N 人重400N 桶重20N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
用哪种方法好？
机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
看看刚才的数据，思考机械效率会大于１吗？为什么？
公式：
机械效率一般用百分数表示，没有单位
分组讨论：
有没有机械效率为100%的机械？为什么？
一台起重机将重3600N的货物提高4m。如
果额外功是9600J，起重机做的有用功是
多少？总功是多少？机械效率是多少？
起重机在哪些方面消耗了额外功？
解：
起重机提高物体的力等于物体的重力
F=G=3600N
起重机提升重物所做的有用功
W有=Fh=Gh
=3600N×4m=14400J=1.44×104J
起重机做的总功
W总=W有+W额
=14400J+9600J=2.4×104J
因此，起重机的机械效率
η=W有/W额
= 1.44×104J/2.4×104J=60%
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功．
例 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？
解：
判断：下面说法中是否正确
1. 做功多的机械，机械效率高( )
2．做总功越多，机械效率越低( )
3．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高( )
4．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高( )
5．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同( )
6．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1( )
7．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高( )
8．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高( )
机械效率高的机械省功( )
机械效率高的机械有用功占总功比值大( )
如何提高机械效率
减小机械自重
　　
减小机械间的摩擦力。
机械效率的定义 ： 有用功跟总动的比值
小结：

有用功 ：对人们有用的功
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
公式：
∴ 　　永远小于1
如何提高机械效率
探究 斜面的机械效率
1、提出猜想：
斜面的机械效率可能和 有关。
2、参考器材：
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
3、探究过程：
⑴组装器材
⑵进行实验
斜面的坡度
⑶分析数据，得到结论
⑴实验装置：
F
S
h
⑵实验过程：
①测量小木块的重量，记录数据；
③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。
⑶注意事项：
①要匀速拉动物体。
②拉力要与斜面平行。
③及时记录数据。
4、记录表格：
斜面倾斜程度 木块重量
G/N 斜面高度
h/m 拉力
F/N 斜面长
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效率
较缓
较陡
很陡
结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。
斜面的机械效率与坡度有关
模拟实验
S
h
物体重10牛顿，每个滑轮重1牛．请同学们观察，现在是几段绳子承担物体与滑轮的总重？
n=2
S=2h=27m
w1＝G·h＝100N X 9m=900J
w2＝ F·S＝ 45N X 27m= 1205J
w1 ≠ w2

引入
参与探究
结论
练习
作业
分组实验
一动滑轮
一定一动
一定两动
两定两动
n=2
n=3
n=4
n=5
引入
参与探究
结论
练习
作业
实验内容
1、把重G=1牛顿的物体（两个小钩码），提高h=0．05米的高度所做的有用功、总功 。
2、把重G=2牛顿的物体（一个大钩码），提高h=0．05米的高度所做的有用功、总功 。
实验记录
实验器材 物重G 提升高度h 实验用力F 实移距离s 有用功
W有=G·h 总功W总=F·s
1N
2N
引入
参与探究
结论
练习
作业
思考与讨论
①一定一动滑轮组和两定两动滑轮组提起同样重的物体到同样高度，哪个省力？哪个机械效率高？
几段绳承担物体与滑轮的总重
W有是相同的．两定两动滑轮组要将两个动滑轮提上去，所以做的总功更多一些，它的效率就低．
引入
参与探究
结论
练习
作业
计算题
用一动滑轮把重为600N的货物提高2m,所用拉力是350N，那么有用功、总功、额外功为多少？这个动滑轮的机械效率为多少？
n=2
S=2h=2×2m＝4m
W有＝G·h＝600N X 2m=1200J
W总＝ F·S＝ 350N X 4m=1400J
W额＝ W总－ W有＝ 1400J －1200J＝200J
＝ 1200J÷1400J＝85.7﹪
引入
参与探究
结论
练习
作业
巩 固 练 习
1、关于机械效率，以下说法正确的是：
引入
参与探究
结论
练习
作业
巩 固 练 习
2、某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功：
引入
参与探究
结论
练习
作业
巩 固 练 习
3、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：
引入
参与探究
结论
练习
作业
如何提高滑轮组的机械效率
分析：阻力来源
水平放置F阻=G物+G动+G绳+f摩
竖直放置F阻= f 物+G绳+f摩
做有用功是G物或f 物，做额外功的是G动+G绳+f摩、G绳+f摩
1、减小额外功减小机械自重动滑轮G
减小机械间的摩擦力。
几种机械的机械效率计算
杠杠动力对机械做功为总功；机械对物体做功为有用功W总=FS W有用=Gh η=W有/W总= Gh/ FS
定滑轮
动力对机械做功为总功；
机械对物体做功为有用功
W总=FS W有用=Gh
η=W有/W总= Gh/ FS
(如果不计一切摩擦力η=1
S=h F=G)
动滑轮
动力对机械做功为总功；
机械对物体做功为有用功
W总=FS W有用=Gh
η=W有/W总= Gh/ FS= G/2 F
(S=2h)
四种情况的滑轮组
不计滑轮和绳子的G和一切
摩擦力
动力对机械做功为总功；
机械对物体做功为有用功
W总=FS W有用=Gh
η=W有/W总= Gh/ FS
(nF)/(Fnh)=1
S=nh F=G/n
只计滑轮G
动力对机械做功为总功；
机械对物体做功为有用功W总=FS W有用=Gh
η=W有/W总=W有/ W有+ W额=G物h/G物h+G动h=G物/G物+G动
一切都计
动力对机械做功为总功；
机械对物体做功为有用功W总=FS W有用=Gh
η=W有/W总=G物h/FS (适合滑轮组竖直向上提升重物的情况) η=W有/W总=G物h/FS= G物h/Fnh= G物/nF （利用滑轮组S=nh进行简化后的情况）
滑轮组平躺着水平拉动物体的情况
动力对机械做功为总功；
机械对物体做功为有用功
W总=FS W有用=fh
η=W有/W总=fh/FS= fh/Fnh=f/nF
（其中h为物体移动的距离）
斜面
动力对机械做功为总功；
机械对物体做功为有用功W总=FS
W有用=Gh
η=W有/W总= Gh/ FL