第3节《机械效率》第2课时 课件(共18张PPT)-2022-2023学年人教版八年级物理下册

(共18张PPT)
第3节 机械效率
第2课时
预习案
1.有用功的计算公式有： 、 。
2.总功的计算公式有： 、 。
3.机械效率的计算及推导：
W有=Gh
W有=fs物
W总=FS绳
W总=W有+W额
探究活动二 ：测量滑轮组的机械效率
1、 实验原理：
2、 实验器材：
3、 实验步骤：
（1）用 测量钩码的重力G并填入表格。
（2）按照图示安装滑轮组，分别记下 和 的位置。
（3） 拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出 的值，用刻度尺量出钩码上升的 和弹簧测力计移动的 ，将这三个量填入表格。
（4）算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。
（5）改变钩码的数量和改变动滑轮的个数，重复上面的实验
弹簧测力计、刻度尺、滑轮、细线、钩码、铁架台
弹簧测力计
钩码
弹簧测力计
匀速向上
弹簧测力计
高度
距离；
次数 钩码所受的重力G/N 提升高度 h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率 η
4.设计表格
分析上面数据表格及实验装置
由实验1和2可知， ，滑轮组的机械效率越大；
由实验2和4可知，当钩码相同时， ，滑轮组的机械效率越小；
钩码越重
动滑轮越重
5.分析数据，得出结论：
（1）对于同一滑轮组，被提升的物重 ，机械效率就 。
（2）对于不同的滑轮组提升相同的物体时，动滑轮 ，机械效率就 。
越大
越大
越重
越小
注：提高滑轮组机械效率的方法
1）增大物重
2）减小动滑轮的重，绳重
3）减小滑轮与绳间的摩擦----加润滑油
实验次数 物理量 l 2 3
钩码重G／N 4 4 6
钩码上升高度h／m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F／N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s／m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74％
(1)从表中数据可分析出实验1是用 图做的实验，实验2是用 图做的实验（2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数）
(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时．动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 。
(4)比较实验1和实验3可得结论： 使用同一滑轮组， 。
甲
乙
越低
物体越重，滑轮组的机械效果越高
57％
83％
（5）若不计绳重和摩擦，第一次实验中动滑轮的质量是 。
0.14kg
8
探究一： 斜面的机械效率
猜一猜：
斜面的机械效率可能和哪些因素有关？
1.斜面的光滑程度
2.斜面的高度
3.斜面的长度
4.……
1、实验原理：
2、实验器材：
3、制定计划与设计实验：
①实验中需要测量哪些物理量？ 。
②计算哪些物理量？ 。
③怎样改变斜面的倾斜程度或粗糙程度
④木块应该做怎样的运动？ 。
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
物重（G）、斜面高（h）
拉力（F）、斜面长（S）
有用功、总功、机械效率
①保证斜面高度不变，改变斜面长度来改变斜面倾斜程度
②改变斜面的材料来改变斜面的倾斜程度
沿斜面向上做匀速直线运动
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探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系
1.测量小木块的重量G，记录数据；
2.把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；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；
3.改变斜面的倾斜程度，重复步骤2.
实验次数 斜面的粗糙程度 物块重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η
1 木板表面
2 棉布表面
3 毛巾表面
（1）这是探究斜面机械效率影响因素的实验设计的表格，根据表格的设计内容我们知道该实验是探究的是斜面的机械效率跟 的关系
斜面粗糙程度
（2）根据填入的数据，我们还可以完成表格的哪些内容
5
0.2
3
0.6
55.56
5
0.2
0.6
5
0.2
0.6
思考：学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；
B．跟斜面的粗糙程度有关；
C．跟斜面的长度有关；
D．跟物体的重力有关．
小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程．
（1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中相关数据）．
（2）通过对比实验①②数据，可验证猜想______（填写字母）．
（3）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越______．
（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和______不改变
71
0.6
0.7
B
大
斜面粗糙程度
14
5、分析数据，得出结论：
结论：①斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度 ，机械效率 。
②斜面倾斜程度相同时，斜面的粗糙程度 ，机械效率 。
注：提高斜面机械效率的方法
1）增大斜面的倾斜程度
2）减小斜面的粗糙程度
越大
越大
越粗糙
越小
例1.小刚同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：
（1）上表中的空格处①、②、③对应的数据分别是：__________、_________、___________。
（2）分析上表数据，得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越_______（选填：大或小），斜面越______（选填：省力或费力），斜面的机械效率越_______（选填：高或低）。
（3）实验过程中拉力的方向应与斜面__________。
（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持_________________不变，斜面的光滑程度不变，只改变______________。
斜面倾斜角θ 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
12° 5 0.2 1 2.1 ① 2.1 48%
30° 5 0.5 1 3.6 2.5 ② 69%
45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 ③
1
3.6
83.3
大
费力
高
平行
斜面倾斜程度
物体重力
四．启思——归纳总结，提炼方法
1、测量斜面和滑轮组的机械效率的实验原理是 。
2、滑轮组的机械效率跟 和 有关。
增大滑轮组机械效率的主要方法是 和 。
3、斜面的机械效率跟 和 有关。
增大斜面机械效率的主要方法是 和 。
物重
动滑轮及绳子重
多做有用功
少做额外功
斜面粗糙程度
斜面倾斜程度
斜面变光滑
提高斜面倾角
1.要提高某机械的机械效率，应该 （ ）
A．减小外力所移动的距离
B．减小额外功占总功的百分比
C．减小总功
D．减小外力
2.施工工地上，一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后和改进前相比较 （ ）
A．总功不变，有用功增加了
B．总功不变，额外功减少了
C．有用功不变，总功减少了
D．做的有用功减少了
【课堂练习】
B
C
4.右图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面和，向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下:
实验次数 斜面的倾斜程度 物块重理G／N 斜面高度H／M 沿斜面拉力F／N 斜面长s／m 机械效率
1 较缓 10 0.1 5.0 1
2 较陡 10 0.3 6.7 1 45%
3 最缓 10 0.5 8.4 1 60%
（1）小明探究的是斜面的机械效率跟　　　　　　的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为　　　　　　。
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越　　　　。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持　 　 　　　不变。
斜面倾斜程度
20％
大
斜面倾斜程度