9.5、探究—使用机械是否省功 课件 (共20张PPT)

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1.做功包含两个必要条件是什么？
2.计算功的公式是什么？功的单位是什么？
第九章 机械和功
授课人：
§9.5 探究—使用机械是否省功
新课讲解
一、探究——使用机械是否省功
01 问题与猜想
使用机械能够省功吗？说出你的猜想.
F1
F1
s=2h
h
h
s=3h
F2
新课讲解
一、探究——使用机械是否省功
02 制定计划
实验思路
比较不用机械直接提升物体做的功与
使用机械提升物体时所做的功。
实验步骤
(1)直接用弹簧测力计吊起一个重物，弹簧测力计的拉力对重物所做的功为W1；
(2)再用弹簧测力计通过一个动滑轮吊起同一重物,使重物上升相同的高度,弹簧测力计的拉力做的功为W2 ；
(3)比较这两个力所做的功的大小.
新课讲解
一、探究——使用机械是否省功
03 进行实验与收集证据
实验中保持重物缓慢上升
甲
乙
新课讲解
一、探究——使用机械是否省功
03 进行实验与收集证据
实验 次数 操作 弹簧测力计示数F/N 拉力作用点移动的距离s/m 拉力所做的功W/J
1 甲图 F = h= W1=Fh =
2 乙图 F′= s= W2=F′s =
记录重物和绳子自由端的始、末位置.将以上数据及计算结果填入表中.
新课讲解
一、探究——使用机械是否省功
实验 次数 操作 弹簧测力计示数F/N 拉力作用点移动的距离s/m 拉力所做的功W/J
1 甲图 F =2N h=0.1m W1=Fh =0.2J
2 乙图 F′=1.2N s=0.2m W2=F′s =0.24J
新课讲解
一、探究——使用机械是否省功
04 分析与结论
由实验结果可知：
因此使用动滑轮并不省功.
W2 > W1
使用其他机械能省功吗？
大量实验表明：使用任何机械都不能省功.
(功的原理又叫机械黄金定律)
新课讲解
一、探究——使用机械是否省功
05 评估与交流
因此使用动滑轮并不省功。
W2 > W1
直接用弹簧测力计匀速提升重物，拉力对重物做功.
使用动滑轮时拉力在对重物做功的同时也要对动滑轮、绳子做功，同时还要克服动滑轮上的摩擦做功.
有用功
额外功
新课讲解
趁热打铁
例1. 如图，工人小李用55N的力把重为100N的小泥桶从地面拉到4m的高处，求：
小李做了多少功；
动滑轮对小泥桶做了多少功.
新课讲解
二、机械效率(η)
1.有用功W有用、额外功W额外、总功W总
有用功：机械对物体做的功
额外功：克服机械自重和摩擦所做的功
W总＝ W有＋ W额
总功：有用功与额外功的总和
直接对物体所做的功
力对机械所做的功
新课讲解
二、机械效率(η)
1.有用功、额外功、总功W总
有用功W有用：机械对物体做的功
额外功W额外：克服机械自重和摩擦所做的功
直接对物体所做的功
F
有用功
总功
有用功
总功
F
W总＝ W有＋ W额外
总功W总：有用功与额外功的总和
力对机械所做的功
新课讲解
观察与思考
如图所示是某地区的供水系统发生故障后，居民利用滑轮提水的情景。在这个情景中，人所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？
新课讲解
二、机械效率(η)
1.定义：
有用功跟总功的比(用符号η表示).
2.公式：
η ＝——
W有用
W总
3.物理意义：
反映机械做功性能好坏的物理量.
【对机械效率的理解】
1. 机械效率一般用百分数表示.
2.在理想情况下，机械效率等于1；在实际情况下，W有用新课讲解
二、机械效率(η)
4.提高机械效率：
η ＝——＝————
W有用
W总
W有用
W有用+ W额外
(1)减少额外功：减少机械自重、减少机械部件间的摩擦
(2)增加有用功：在机械运转正常的条件下，尽可能增加提起的物重
新课讲解
【方法指导】
物理量 功率P 机械效率η
定义
物理意义
公式
单位
联系 G
有用功跟总功的比
做功与完成这些功所用的时间之比
瓦(W)
功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有直接联系.
做功快慢
反映机械做功性能好坏
η ＝——
W有用
W总
无单位，用百分数表示
新课讲解
三、滑轮组的机械效率
1.竖直方向的滑轮组机械效率的计算方法：
η ＝——＝——＝ ——＝ ——
W有用
W总
Gh
Fs
Gh
Fnh
G
nF
若不计绳重和摩擦的情况下:
η ＝——＝——
W有用
W总
G
G+G动
新课讲解
三、滑轮组的机械效率
2.水平方向的滑轮组机械效率的计算方法：
η ＝——＝——＝ ——＝ ——
W有用
W总
fs物
Fs绳
fs物
Fns物
f
nF
新课讲解
课堂小结
探究—使用机械是否省功
探究实验
使用任何机械都不能省功
机械效率
有用功
额外功
总功
See you next time
Goodbye！