9.5 探究——使用机械是否省功（23页） 课件 初中物理北师大版（2024）八年级下册
文档属性
| 名称 | 9.5 探究——使用机械是否省功（23页） 课件 初中物理北师大版（2024）八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 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 19:55:52 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第5节 探究——使用机械是否省功
第九章 机械和功
要把一堆沙子运到楼上，你有哪些方法
新课导入
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
1.了解什么是有用功、额外功和总功。
2.能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。
3.能利用机械效率的公式进行简单计算。
4.知道什么是斜面。
学习目标
对沙子做功
对空桶做功
克服自身重力做功
并不需要做但又不得不做的功
对人们有用必须做的功
3m
3m
他的目的是：
把沙子运上三楼
用水桶提沙子上楼
有用功
额外功
有用功和额外功
一
新知学习
实验
（1）如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。
（2）如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉力所做的功。
使用动滑轮是否省功
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
0.49 0.1 0.049 0.37 0.2 0.074
实验结果
有用功
总功
实验结果表明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，我们要多做功。
大量实验表明：使用任何机械都不省功。
使用机械时，对物体所做的有用的功。
有用功
使用机械时，人们额外需要做的功。
额外功
有用功与额外功的总和。
总 功
三种功
W总=W有用+W额外
小明要把重100N的沙子运上三楼。
从做功的角度分析这三种情况的机械效率。
试一试：
机械效率
二
计算三种方法需要做的有用功、额外功和总功
做功方式 有用功 额外功 总功
桶状，手提上楼 100N×6m (400+20)N×6m 3120J
桶状，动滑轮吊运 100N×6m (20+10)N×6m 780J
袋装，动滑轮吊运 100N×6m (5+10)N×6m 690J
第3种方法做的额外功最少，选择第3种方法最好。
我们一定都希望额外功越少越好。
三种不同做功方式中，我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面来算算三种不同方式的机械效率。
（一）机械效率
1.定义： 有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2.公式：
3.意义：
表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要指标。
4.特点： 因为 W有用 < W总，所以，η < 1。
1.用百分数表示。总小于1，无单位。
注 意
2.物理意义：机械效率表示机械性能高低的物理量， 机械效率越高，机械性能越好。
3.机械效率和功率的区别:
机械效率指有用功占总功的比值；功率表示做功的快慢。二者没有任何内在联系性。
一些机械的机械效率
汽油机机械效率22%~27%
喷气发动机效率50%～60%
起重机机械效率40%~50%
特点：省力费距离
斜面的定义：
一个与水平面成一定夹角的倾斜平面，叫斜面，是一种简单机械。
斜面
三
斜面的分析
如左图，如果不计物体与斜面之间的摩擦，用力 F 沿斜面把物体匀速推（或拉）上去所做的功，应该等于直接将物体举高所做的功，即：Gh=FL
由此可知推力或拉力F的计算公式为：F=Gh/L
如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力就是物体
所受重力的几分之一，所以说斜面是一种省力机械。
将玩具车升高20公分，说说谁费力谁省力。
甲最费力，丙最省力，由此可知斜面越缓和越省力。
斜面的应用
螺旋——特殊的斜面
螺旋除了省力，还可以将螺旋运动与沿轴向的运动进行相互转化。
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。
各种形式的螺旋
螺旋式千斤顶
盘山公路
探究使用机械是否省功
机械效率
有用功和额外功
额外功：为了达到工作目的，不得不做的功
定义：有用功跟总功的比值
有用功：为了达到工作目的，必须做的功
总功：动力所做的所有功
W总 = W有 + W额
公式： ， 总小于 1
课堂总结
斜面：一个与水平面成一定夹角的倾斜平面
例 题
1.用 500 N 的力拉着滑轮组绳子的自由端移动 8 m，可将滑轮组悬挂的重为
1 500 N 的物体匀速提高 2 m，则机械效率是（ ）
A.25% B.75% C.15% D.85%
课堂练习
2.下列机械效率的说法正确的是（ ）
A．机械效率可以提高到100%
B．额外功与总功之比越小，机械效率越大
C．功率大的机械机械效率高
D．机械效率越高，有用功就越多
A
B
3.起重机把质量为 0.5 t 的重物匀速提升3 m，而它的电动机所做的功是3.4×104 J，起重机的效率是多少？g 取 10N/kg。
已知：m=0.5 t=500 kg h=3 m W总=3.4×104 J
求：η=？
解：
G=mg=500 kg×10 N/kg=5×103 N
∵匀速提升重物 ∴F=G=5×103 N
W有用=Fh=5×103 N×3 m=1.5×104 J
η＝ ＝ ≈ 44.1%
W有用
W总
1.5×104 J
3.4×104 J
答：起重机的效率为44.1%。
第5节 探究——使用机械是否省功
第九章 机械和功
要把一堆沙子运到楼上，你有哪些方法
新课导入
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
1.了解什么是有用功、额外功和总功。
2.能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。
3.能利用机械效率的公式进行简单计算。
4.知道什么是斜面。
学习目标
对沙子做功
对空桶做功
克服自身重力做功
并不需要做但又不得不做的功
对人们有用必须做的功
3m
3m
他的目的是：
把沙子运上三楼
用水桶提沙子上楼
有用功
额外功
有用功和额外功
一
新知学习
实验
（1）如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。
（2）如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉力所做的功。
使用动滑轮是否省功
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
0.49 0.1 0.049 0.37 0.2 0.074
实验结果
有用功
总功
实验结果表明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，我们要多做功。
大量实验表明：使用任何机械都不省功。
使用机械时，对物体所做的有用的功。
有用功
使用机械时，人们额外需要做的功。
额外功
有用功与额外功的总和。
总 功
三种功
W总=W有用+W额外
小明要把重100N的沙子运上三楼。
从做功的角度分析这三种情况的机械效率。
试一试：
机械效率
二
计算三种方法需要做的有用功、额外功和总功
做功方式 有用功 额外功 总功
桶状，手提上楼 100N×6m (400+20)N×6m 3120J
桶状，动滑轮吊运 100N×6m (20+10)N×6m 780J
袋装，动滑轮吊运 100N×6m (5+10)N×6m 690J
第3种方法做的额外功最少，选择第3种方法最好。
我们一定都希望额外功越少越好。
三种不同做功方式中，我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面来算算三种不同方式的机械效率。
（一）机械效率
1.定义： 有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2.公式：
3.意义：
表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要指标。
4.特点： 因为 W有用 < W总，所以，η < 1。
1.用百分数表示。总小于1，无单位。
注 意
2.物理意义：机械效率表示机械性能高低的物理量， 机械效率越高，机械性能越好。
3.机械效率和功率的区别:
机械效率指有用功占总功的比值；功率表示做功的快慢。二者没有任何内在联系性。
一些机械的机械效率
汽油机机械效率22%~27%
喷气发动机效率50%～60%
起重机机械效率40%~50%
特点：省力费距离
斜面的定义：
一个与水平面成一定夹角的倾斜平面，叫斜面，是一种简单机械。
斜面
三
斜面的分析
如左图，如果不计物体与斜面之间的摩擦，用力 F 沿斜面把物体匀速推（或拉）上去所做的功，应该等于直接将物体举高所做的功，即：Gh=FL
由此可知推力或拉力F的计算公式为：F=Gh/L
如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力就是物体
所受重力的几分之一，所以说斜面是一种省力机械。
将玩具车升高20公分，说说谁费力谁省力。
甲最费力，丙最省力，由此可知斜面越缓和越省力。
斜面的应用
螺旋——特殊的斜面
螺旋除了省力，还可以将螺旋运动与沿轴向的运动进行相互转化。
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。
各种形式的螺旋
螺旋式千斤顶
盘山公路
探究使用机械是否省功
机械效率
有用功和额外功
额外功：为了达到工作目的，不得不做的功
定义：有用功跟总功的比值
有用功：为了达到工作目的，必须做的功
总功：动力所做的所有功
W总 = W有 + W额
公式： ， 总小于 1
课堂总结
斜面：一个与水平面成一定夹角的倾斜平面
例 题
1.用 500 N 的力拉着滑轮组绳子的自由端移动 8 m，可将滑轮组悬挂的重为
1 500 N 的物体匀速提高 2 m，则机械效率是（ ）
A.25% B.75% C.15% D.85%
课堂练习
2.下列机械效率的说法正确的是（ ）
A．机械效率可以提高到100%
B．额外功与总功之比越小，机械效率越大
C．功率大的机械机械效率高
D．机械效率越高，有用功就越多
A
B
3.起重机把质量为 0.5 t 的重物匀速提升3 m，而它的电动机所做的功是3.4×104 J，起重机的效率是多少？g 取 10N/kg。
已知：m=0.5 t=500 kg h=3 m W总=3.4×104 J
求：η=？
解：
G=mg=500 kg×10 N/kg=5×103 N
∵匀速提升重物 ∴F=G=5×103 N
W有用=Fh=5×103 N×3 m=1.5×104 J
η＝ ＝ ≈ 44.1%
W有用
W总
1.5×104 J
3.4×104 J
答：起重机的效率为44.1%。