9.5 探究——使用机械是否省功 课件 (共21张PPT) 初中物理北师大版八年级下册
文档属性
| 名称 | 9.5 探究——使用机械是否省功 课件 (共21张PPT) 初中物理北师大版八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-07-17 16:10:06 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第九章 机械和功
第5节 探究——使用机械是否省功
省力
省距离
使用机械是否能省功？
新知导入
学习目标
1.了解有用功和额外功；
2.了解机械效率并会进行简单的计算；
3.认识什么是斜面。
如图甲所示，用弹簧测力计将重物缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。设物重为G ，提高的高度为h。所做的功：W1=G·h （此时 F=G ）
如图乙所示，利用动滑轮把同一个重为G的物体，提高 h 的高度。动力所做的功：W2=F′·s
研究使用动滑轮是否省功
实验
甲 乙
【实验设计】
有用功和额外功
一
新知学习
所以：W1= W2
结论：使用机械做的功和直接用手做的功相等。
甲 乙
【理论分析】
如果忽略动滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦：
但实际上，在使用动滑轮的时候，还得克服动滑轮的重力，以及绳子与滑轮之间的摩擦做功。所以，使用机械不能省功，还需要额外多做一部分功。
大量实验表明：使用任何机械都不能省功。
1.有用功（W有）：为了达到目的，人们必须做的对人们有用的功。
若用滑轮组提升钩码，不得不克服动滑轮本身所受的重力以及
摩擦力等因素的影响而做功（对目的没有用，但不得不做的功）。
W有=G·h
在上面的实验中，克服钩码的重力所做的功就是有用功：
2.额外功（W额） ：人们并不需要但为了达到目的又不得不做的功。
3.总功（W总）：有用功跟额外功的总和叫总功。
（使用机械时，动力所做的功）。
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。
判断有用功和额外功，一定要弄清楚目的。
想想议议
在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功越少越好。即额外功在总功中所占的比例越少越好。物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
【小结】
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位。
1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）
（2）机械效率总小于1 。
（因为有用功总小于总功）
2. 公式：
3. 特点：
机械效率
二
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。
起重机的机械效率是50%，它表示什么意义？
物理意义：机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。
一些机械的机械效率
抽水机 60%～80%
起重机 40%～50%
喷气发动机
50～60%
柴油机:
28%～40%
例题：一台起重机将重3600 N的货物提高5 m。求：
(1) 起重机做的有用功是多少？
(2) 如果额外功是12000 J，起重机的机械效率是多少？
解：(1) W有＝Gh＝3600 N×5 m＝18000 J；
(2) 如果额外功是12000 J，则总功为：
W总＝W有+W额＝18000 J+12000 J＝30000 J；
起重机的机械效率：
W有用
W总
×100%＝
η＝
1.8×104 J
3×104 J
×100%＝60%。
斜面也是一种简单机械，使用斜面能够省力。
1.斜面
斜面
三
一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
斜面的应用
螺旋——特殊的斜面
螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面。饮料瓶瓶盖、木螺丝、螺杆、螺母等都是利用螺旋的装置。
有用功跟总功的比值叫做机械效率
探究使用机械是否省功
有用功
对人们有用的必须要做的功
并非我们需要但又不得不做的功
有用功与额外功的总和
机械效率总小于1
机械效率
额外功
总功
课堂总结
斜面：一个与水平面成一定夹角的倾斜平面
1.如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升 2m，所用拉力 F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为 80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
320
课堂练习
2.关于机械效率的说法中正确的是（ ）
A．越省力的机械，效率越高
B．做有用功越多的机械，效率越高
C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高
D．做功越快的机械，效率越高
C
3.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.甲图省力 机械效率甲图大
B.甲图省力 机械效率一样大
C.乙图省力 机械效率一样大
D.乙图省力 机械效率乙图大
C
4.用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
已知：G =200N，h =2m，F =120N，s =2h=4m。
求：η。
解：W有 =Gh = 200N×2m = 400J；
W总 =Fs = 120N×4m = 480J。
第九章 机械和功
第5节 探究——使用机械是否省功
省力
省距离
使用机械是否能省功？
新知导入
学习目标
1.了解有用功和额外功；
2.了解机械效率并会进行简单的计算；
3.认识什么是斜面。
如图甲所示，用弹簧测力计将重物缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。设物重为G ，提高的高度为h。所做的功：W1=G·h （此时 F=G ）
如图乙所示，利用动滑轮把同一个重为G的物体，提高 h 的高度。动力所做的功：W2=F′·s
研究使用动滑轮是否省功
实验
甲 乙
【实验设计】
有用功和额外功
一
新知学习
所以：W1= W2
结论：使用机械做的功和直接用手做的功相等。
甲 乙
【理论分析】
如果忽略动滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦：
但实际上，在使用动滑轮的时候，还得克服动滑轮的重力，以及绳子与滑轮之间的摩擦做功。所以，使用机械不能省功，还需要额外多做一部分功。
大量实验表明：使用任何机械都不能省功。
1.有用功（W有）：为了达到目的，人们必须做的对人们有用的功。
若用滑轮组提升钩码，不得不克服动滑轮本身所受的重力以及
摩擦力等因素的影响而做功（对目的没有用，但不得不做的功）。
W有=G·h
在上面的实验中，克服钩码的重力所做的功就是有用功：
2.额外功（W额） ：人们并不需要但为了达到目的又不得不做的功。
3.总功（W总）：有用功跟额外功的总和叫总功。
（使用机械时，动力所做的功）。
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。
判断有用功和额外功，一定要弄清楚目的。
想想议议
在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功越少越好。即额外功在总功中所占的比例越少越好。物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
【小结】
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位。
1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）
（2）机械效率总小于1 。
（因为有用功总小于总功）
2. 公式：
3. 特点：
机械效率
二
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。
起重机的机械效率是50%，它表示什么意义？
物理意义：机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。
一些机械的机械效率
抽水机 60%～80%
起重机 40%～50%
喷气发动机
50～60%
柴油机:
28%～40%
例题：一台起重机将重3600 N的货物提高5 m。求：
(1) 起重机做的有用功是多少？
(2) 如果额外功是12000 J，起重机的机械效率是多少？
解：(1) W有＝Gh＝3600 N×5 m＝18000 J；
(2) 如果额外功是12000 J，则总功为：
W总＝W有+W额＝18000 J+12000 J＝30000 J；
起重机的机械效率：
W有用
W总
×100%＝
η＝
1.8×104 J
3×104 J
×100%＝60%。
斜面也是一种简单机械，使用斜面能够省力。
1.斜面
斜面
三
一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
斜面的应用
螺旋——特殊的斜面
螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面。饮料瓶瓶盖、木螺丝、螺杆、螺母等都是利用螺旋的装置。
有用功跟总功的比值叫做机械效率
探究使用机械是否省功
有用功
对人们有用的必须要做的功
并非我们需要但又不得不做的功
有用功与额外功的总和
机械效率总小于1
机械效率
额外功
总功
课堂总结
斜面：一个与水平面成一定夹角的倾斜平面
1.如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升 2m，所用拉力 F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为 80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
320
课堂练习
2.关于机械效率的说法中正确的是（ ）
A．越省力的机械，效率越高
B．做有用功越多的机械，效率越高
C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高
D．做功越快的机械，效率越高
C
3.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.甲图省力 机械效率甲图大
B.甲图省力 机械效率一样大
C.乙图省力 机械效率一样大
D.乙图省力 机械效率乙图大
C
4.用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
已知：G =200N，h =2m，F =120N，s =2h=4m。
求：η。
解：W有 =Gh = 200N×2m = 400J；
W总 =Fs = 120N×4m = 480J。