第4节 简单机械(第5课时)(课件 26张PPT)

文档属性

名称 第4节 简单机械(第5课时)(课件 26张PPT)
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-10-08 13:44:57

图片预览

文档简介

(共26张PPT)
浙教版 九年级上
第4节 简单机械
(第5课时)
教材解析
【核心概念】
4.能的转化与能量守恒
【学习内容与要求】
4.1 能的形式、转移与转化
④知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的特点,并用它们解释一些生活实例。
能正确判断和计算有用功、额外功和总功;使用机械不能省功; 进行机械效率简单计算。
创设情境
使用简单机械可以省力,或者省距离,能省功吗?
使用简单机械的作用是什么?
使用简单机械的作用
省力
省距离
改变力的方向
探究实践
要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。同学们讨论一下:哪种办法最好,哪种办法最不好,为什么?
他对砂子做功:
他对空桶做功:
克服自身重力做功:
对人们有用必须做的功
手提水桶提砂子
把沙子运上三楼
并不需要做但又不得不额外做的功
沙子重100牛
体重 400牛
桶重 20牛
他的目的是:
手提水桶提砂子做功:
600J
120J
2400J
3120J
=2520J
3120J=600J+2520J
总功
有用功
额外功
探究实践
他对砂子做功:
他对空桶做功:
克服动滑轮重力做功:
对人们有用必须做的功
他的目的是:
把沙子运上三楼
并不需要做但又不得不额外做的功
沙子重 100牛
动滑轮重10牛
桶重 20牛
动滑轮提水桶提砂子
动滑轮提水桶提砂子做功:
780J
600J
120J
60J
=180J
780J=600J+180J
总功
有用功
额外功
探究实践
沙子重 100牛
动滑轮重10牛
口袋重 5牛
他对砂子做功:
他对口袋做功:
克服动滑轮重力做功:
对人们有用必须做的功
他的目的是:
把沙子运上三楼
并不需要做但又不得不额外做的功
动滑轮提口袋提砂子
动滑轮提口袋提砂子做功:
690J
600J
30J
60J
=90J
690J=600J+90J
总功
有用功
额外功
探究实践
1.什么叫总功,有用功,额外功?
2.总功和有用功、额外功有什么数量关系?
3.利用机械能省功吗?
有用功 :对人们有用的功
总功  :有用功与额外功的总和
W总=W有+W额
注:通常总功指对机械所施加的动力所做的功,
W总=Fs
额外功 :人们不需要但又不 得不做的功
利用任何机械都不能省功。
探究实践
1.在用动滑轮提升重物的过程中,除了克服动滑轮自重和摩擦力所做的额外功外,还需要做哪些额外功?你希望额外功大一些还是小一些?
他对空桶和口袋做功是额外功,
希望少做额外功,多做有用功。
探究实践
2.请从功是能量转化的量度的角度,对有用功、额外功和总功进行分析。怎样描述机械工作时能量的利用率?
总功= 人提供的能量
有用功= 重物增加的势能
动滑轮增加的势能
额外功= +
摩擦产生的内能
有用功在总功中所占的比例越大,说机械工作时能量的利用率越高。
有用功跟总功的比值叫做机械效率( η)
η=
W有用
W总
X100%
探究实践
(1)机械效率通常用百分数表示,没有单位.
(2)机械效率总小于1 .
(因为使用机械有额外功,有用功总小于总功,所以η 1)
1.机械效率有什么特点?
2.机械效率有什么意义?
(1)表示有用功在总功中所占的百分比;
(2)表示机械工作时能量的利用率,
机械效率越高,能量的利用率越高。
探究实践
请计算三种提沙方法中的机械效率η分别为多少?
沙子重100牛
体重 400牛
桶重 20牛
沙子重 100牛
动滑轮重10牛
桶重 20牛
沙子重 100牛
动滑轮重10牛
口袋重 5牛
19.2%
76.9%
87.0%
探究实践
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.
一般情况下:
滑轮组的机械效率为50%~70%
起重机的机械效率为40%~50%
抽水机的机械效率为60%~80%
探究实践
1.根据三种方法提沙子的经验和机械效率的定义,你认为提高机械效率有哪些方法?
减轻动滑轮自重
减小滑轮转轴间的摩擦力
增加提升的物重
减轻绳重
滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。
减小额外功
增大有用功
2.机械功率与机械效率有什么区别?
机械效率是一个比值 (W有用/W总)表示有用功占总功的比例,没有单位。
功率用来描述机械做功的快慢,P=W/t,单位是瓦。
探究实践
你是否看到过如图所示的搬运货物的情景?
斜放的平板构成了一个斜面,
斜面是一种可以省力的简单机械。
利用斜面可以更省力地将货物从低处搬运到高处。
G
F
f
G
F
f
s
h
请用字母表示W有用、W总、W额外、η。
W有用=Gh
W总=Fs
W额外=fs
η=
Gh
Fs
×100%
斜面的机械效率与哪些因素有关?
可能与倾斜角度、摩擦等因素有关。
探究实践
斜面的机械效率
1.如图所示,将1块长木板的一端垫高,构成一个斜面,用刻度尺测出斜面的长S 和斜面的高度h。
2.用弹簧测力计测出小车的重力G。
3.用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端匀速拉到顶端,读出弹簧测力计的读数F。
4.改变斜面的倾斜程度,重复上述步骤2 次。
5.将测量结果记录在下面的表格中。
探究实践
测量斜面的机械效率
斜面的倾斜 程度 小车 重力 G (牛) 斜面 高度 h (米) 沿斜面 拉力 F (牛) 斜面长 s (米) 有用功 W有用(焦) 总功 W总(焦) 机械效率
η
较缓
较陡
最陡
探究实践
结论:对光滑程度相同的斜面,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
当斜面的倾斜程度一定,机械效率与何因素有关?
与斜面的光滑程度有关。
h
F
A
C
B
L
G
FL
W动力 =
W克服重力=
Gh
如果斜面光滑
FL
=
Gh
F
=
h
G
L
η
=
100%
探究实践
如果斜面粗糙
即斜面存在摩擦力。
FL
W动力 =
W克服重力=
Gh
W克服摩擦=
f L
FL
=
Gh
f L
+
F
=
h
G
L
f
+
斜面越粗糙,摩擦力越大,克服摩擦做功越大,机械效率越小。
h
F
A
C
B
L
G
f
探究实践
1.右图说明了什么?
同一物体升高相同的高度,斜面越长越省力。
2.为什么盘山公路要做得弯弯曲曲
光滑程度相同的斜面,斜面的倾斜程度越小,越省力。
增大了斜面长,使斜面的倾斜程度小,省力。
探究实践
当用滑轮组水平拉水平地面上的物体匀速运动时,怎么计算机械效率?
F
.
f
N
G
T
①明确物体移动的距离h(s物),绳子自由端通过的距离s。
h
s
②求出:W有用=fs物
W总=Fs
=
fh
Fs
×100%


③求出:η=
W有用
W总
×100%
课堂反思
2.用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率的方法是( )
A. 改变绕绳方法 B. 增加重物提升高度
C. 减少重物提升高度 D. 增加物重
D
1.下列说法正确的是(  )
A.机器效率的机械,功率一定大。
B.做功时间长的机械,功率一定小。
C.功率大的机械,做功一定多。
D.所有机械的机械效率都小于1。
D
迁移应用
3.用滑轮组把720牛重的货物提高10 米,若滑轮组的机械效率是60%,求有用功、总功和额外功。
W有 = G物h
= 720牛×10米
= 7200焦
η
=
W有用
W总
=
7200焦
60%
= 12000焦
W额外
=
W总
W有

=
4800焦
迁移应用
W有用=G物h
W总=Fs
W有用=fs物
板书设计
利用斜面可以省力
相同光滑程度,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高
相同倾斜程度,斜面越粗糙,斜面机械效率越小
第4节 简单机械(第5课时)
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php