第三章第三节认识简单机械(五)[上学期]

课件47张PPT。 通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高2米。
（1）拉力做多少功？
（2）如用手直接提起做功多少？
W手=Gh=100N×2m=200JW用机械=FS=60N×4m=240J 为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？FS=2h=2×2m=4m第3节 认识简单机械---机械效率用如图所示的滑轮组提升重为600牛的重物，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）F＝1/2（G物＋G动）＝1/2（600牛＋20牛）＝310牛要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？s＝2h＝2×2米＝4米拉力所做的功是多少焦？W＝Fs＝310牛×4米＝1240焦提升重物所做的功是多少焦？W＝G物h＝600牛×2米＝1200焦提升动滑轮所做的功是多少焦？W＝G动h＝20牛×2米＝40焦希望做的功不希望做的功 某人用动滑轮将重为G1的米袋提升h高度，设动滑轮重为G2，不考虑绳子重和滑轮轴心处的摩擦，人所做的功为多大？W=Fs==G1h+G2h=W1+W2 利用动滑轮提升物体是时，在人所做的两部分功W1和W2中，哪个功是我们所必需做的？哪个功并不是我们必需做的，但又不得不做的？1、有用功：必需做的功 一、有用功与额外功2、额外功：不需要但又不得不做的功（机械克服摩擦、克服机械自重等额外阻力所做的功）3、总功：有用功＋额外功（动力所做的功）。W总＝W有用＋W额外额外功：总功：动力所做的功 W总=FS W总＝W有＋W额以用滑轮组提升重物为例分析：克服被提升物体的重力G所做的功W有＝GhA、克服动滑轮的重力G/所做的功B、克服轮轴间的摩擦所做的功C、克服绳重所做的功W额＝G/ h还有克服摩擦作了功;
额外功小些好。 在上述实例（用动滑轮提米袋）中，如果考虑绳子的重和动滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？你希望额外功大些，还是小些？从能量转化的角度，可以对上述实例中的各种功进行如下的分析： 怎样描述机械工作时能量的利用率呢？机械效率 甲做20焦额外功，乙做40焦额外功，谁高效？甲在做200焦有用功的同时做20焦额外功乙在做300焦有用功的同时做40焦额外功？关注的是有用功在总功中所占的比例:有用功跟总功的比值二、机械效率1、公式：3、η的特点:（1）无单位（2）总小于1（3）一般用百分数表示2、意义：反映有用功在总功中所占的比例，机械效率越大，机械工作时能量的利用率越高。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．离心式水泵60%－80%柴油机28%－37%起重机40%－50%汽油机 22%－27%电动机 80%－90%．燃气轮机 20%－30%．1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车．
蒸汽机的效率通常只有6%－15%．
空气喷气发动机 50%－60%
额外功不为零.1.为什么机械效率总是小于1？讨论有用功总小于总功,
所以机械效率总小于12.你认为可以从哪些方面提高机械效率？从减小额外功和增大有用功两个角度考虑.
提高机械效率的方法：（1）减小摩擦来减少额外功（2）减小机械本身的重力来减少额外功（3）增加提升物体的重力来增加有用功 小明用一只水桶从井口提水，第一次提起半桶水，第二次提起一满桶水，比较两次提水的有用功、额外功和机械效率的大小。W有1 < W有2F哪个效率高Ｇ甲乙F丙2G1）甲与乙？
2）甲与丙？乙大丙大 现在要将一大桶汽油从地面搬到汽车上可采用什么方法？斜面GFFLW总 =W有=Ｇh所以：FL=Ｇh当斜面光滑（不计摩擦阻力时）W额=0光滑时2.斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。3. 同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。 1.使用斜面可以省力.斜面因为斜面L>h,所以F2、实验中需要进行哪些操作？需要测量哪几个量？各需什么仪器？
3、如何设计记录表格？探究：测定斜面的机械效率器材：斜面、刻度尺、弹簧秤、小车（或物块）待测物理量：G、F、L、h斜面机械效率计算式：探究：测定斜面的机械效率测长度L测高度h测拉力F条件：匀速拉物块测物块重力G计算机械效率：Gh/FL二、调节斜面一、测物块重力G三、匀速拉物块，测拉力F四、测斜面长度L和高度h五、计算机械效率：猜想：
机械效率与哪些因素有关？可能与倾斜角度、摩擦等探究：斜面的机械效率与斜面的 　　　倾角的关系 改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率斜面的倾角可调节1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?例：一斜面长5米，高2米，用500牛的力沿斜面将重为1000牛物体推上去，求它的机械效率1．有用功越多，机械效率越高
2．额外功越少，机械效率越高
3．物体做功越慢，机械效率越低
4．做总功越多，机械效率越低
5．做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高
6．有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
7．做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高判断：下面说法中是否正确．1、利用滑轮组提升重物时，克服重物的重力所做的功是 ，克服动滑轮的重力所做的功是 ，人拉绳子自由端所做功的是 。（填“总功”、“有用功”、“额外功”。）开、2、关于机械效率的说法正确的是（ ）
A、机械效率越高，越省力
B、机械效率越高，做有用功越多
C、机械效率越，做功的功率越大
D、额外功在总功中占的比例越小，机械效率越小
3、用定滑轮、动滑轮、滑轮组提升同一重物，不计摩擦与绳的自重，机械效率最大的是（ ）
A、定滑轮 B、动滑轮 C、滑轮组 D、都一样4、一斜面长10米，高2米，用25牛的力沿斜面将重为100牛物体推上去，则（ ）A、有用功是25焦，机械效率是25%B、有用功是200焦，机械效率是25% C、有用功是200焦，机械效率是80% D、有用功是250焦，机械效率是20%5、用如图所示的滑轮组来提升重物，不计滑轮与绳的摩擦和绳重。重物G=240牛，当拉力为150牛时，重物恰能匀速提升，在绳自由端拉下s=1米的过程中，有用功为 焦，总功是 焦，机械效率为 ，动滑轮重是 牛。6、如图所示，物体重是牛，地面对物体的摩擦阻力是物重的倍。某人用牛的拉力F，在秒内使物体沿水平匀速移动米。求：
1）力F所做的功
2）人做的有用功
3）人做功的总功率
4）滑轮组的机械效率 1．机械效率永远小于1, 这是因为 ( ).
??? A. 动力总是小于有用阻力 B. 总功总是小于有用功
??? C. 总功小于机械克服所有阻力所做的功 ?? D. 永远存在额外功
2．下列有关机械率的说法中正确的是 ( ).
??? A. 有用功一定时, 额外功越小, 机械效率越高?? B. 额外功一定时, 有用功越大, 机械效率越高
??? C. 机械越省力, 机械效率越高
??? D. 不断革新技术, 机械效率可以等于1
3．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DDAB 4．一斜面的机械效率为80%, 应用它可以用100牛顿的力, 匀速地沿斜面拉起重400牛顿的物体, 则斜面的高与长度之比为 ( ).
??? A. 4 : 1???? B. 1 : 4 ???? C. 5 : 1???? D. 1 : 5
5．用同一滑轮组提升同一重物, 第一次将重物提高h米. 第二次将重物提高2h米. 不考虑摩擦, 比较两次实验滑轮组的机械效率, 则 ( ).
??? A. 第二次有用功是第一次的2倍, 因为机械效率增大一倍??? B. 第二次总功是第一次的2倍, 因此机械效率减为一半??? C. 第二次提升动滑轮做的额外功增大一倍, 所以机械效率减为一半??? D. 两次实验滑轮组机械效率相同 ???DD 6．用滑轮组将物体提高1米, 绳自由端被拉下了3米, 已知将重物匀速提升所用拉力是80牛顿, 滑轮组的机械效率是80%, 则总功????? 焦耳, 有用功是???? 焦耳.
7．沿斜面把180牛顿的物体推上去, 如果斜面长5米, 高1.5米, 如果推力为94牛顿, 则额外功是 ??????? 焦耳, 斜面机械效率是 ????? ??? 。24019220057.4% 9．如图所示把50牛顿的重物匀速提匀速提升, 所用的力F为15牛顿, 则机械效率为???? ? .??8．用动滑轮将重80牛顿物体升高0.5米, 人对绳的拉力为50牛顿, 则动滑轮的机械效率为 ??? ??? .80%83.3%? 10．斜面长5米, 高1米, 将一个重104牛顿的物体匀速从斜面底端拉到顶端时, 拉力与斜面平行, 如果用拉力为2.5×103牛顿.
??? 求: (1) 斜面的机械效率? (2) 额外功为多少焦耳?