浙教版九年级上第三章第3节 认识简单机械机(械效率)[上学期]

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名称 浙教版九年级上第三章第3节 认识简单机械机(械效率)[上学期]
格式 rar
文件大小 5.4MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2007-10-18 22:22:00

文档简介

课件31张PPT。实验:测量机械效率刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。实验器材:测定滑轮组机械效率在测定滑轮组机械效率的实验中:⑴根据的原理是_____________。⑵实验中需要的测量工具有________和____________。⑶需要直接测量的物理量有:绳端的拉力F、___________、__________和______________。⑷实验时拉力的方向应尽量________,且应在钩码__________的过程中读取拉力的大小。η=W有/W总刻度尺弹簧测力器物体重G物体上升高度h绳自由端移动距离S竖直向上匀速移动F⑸某同学测定图示装置滑轮组的机械效率,他设计了如下表格记录数据如下:⑹比较1、2两组得到结论为( )
比较2、3两组得到结论为( )
(7)通过实验,我们知道影响滑轮组机械效率的大小因素是________和________、_________的影响。
随物重的增加而变大;随动滑轮重的增加而变小。(8)问题讨论1、当滑轮组不变时,增加物重,有用功一定增加吗?总功一定增加吗?有用功占总功的比例如何变化?能否无限的增加物重呢?
2、当物重不变时,能采用哪些方法减小额外功呢?能采用哪些方法减小机械效率呢?
用定滑轮、动滑轮和滑轮组分别提起同一重物,若不计摩擦和绳的重力,则三种情况下的机械效率( )
A.动滑轮最高 B.滑轮组最高
C.定滑轮最高 D.三者相同
C 一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一个物体提升同样高度,改进后与改进前相比( )
A.做的有用功减少了
B.总功不变,有用功增加了
C.总功不变,额外功减少了
D.有用功不变,总功减少了D 现在要将一大桶汽油从地面搬到汽车上可采用什么方法?斜面为什么斜面可以省力?FFLW总 =W有=Gh所以:FL=Gh当斜面光滑(不计摩擦阻力时)或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?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,求它的机械效率。某学生在做“测定滑轮组机械效率”实验时,记录情况如下表格: 
1)在表格内填入机械效率的计算式及计算结果.
2)在图2中画出实验时细线的缠绕方式.
3)若改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,则弹簧秤上示数将 (填变大、变小、不变,下同);此时滑轮组机械效率将 ,其原因:   4)本实验中若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离,则滑轮组机械效率应按η= 来计算。
课件54张PPT。机械效率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,人所做的总功为多大?W=Fs==G1h+G2h=W1+W2 利用动滑轮提升物体时,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?有用功:对我们所需要的物体做的功 有用功与额外功额外功: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+W额讨论: 何森华回到家里后,被老妈狂骂,罚他下楼去打水。于是他拿了一个10N的水桶到楼下打了90N的水提上51楼。他做的有用功、额外功、总功分别是多少?用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功?那部分是额外功?
用水桶从井里提水,目的是把水提上来,所以 提水所做的功是有用功;提桶所做的功是额外功 从井里捞桶的目的是把桶捞上来, 提桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功 如果桶掉进井里,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?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:对重物所做的功: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真聪明!!!!
当然是额外功越小越好拉!在实际做功中,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100焦有用功的同时做20焦额外功乙在做400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。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1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%
三种方法的机械效率? 砂子重100N,体重400N, 动滑轮重10N,桶重20N, 口袋重5N,每层高3米W有用=G·h=100N×6m=600JW额外=G人h +G桶h
=400N ×6m+20N×6m=2520JW总=W有用+W额外
=600J+2520J=3120J=600J/3120J=19.2%η=W有用=G·h=100N×6m=600JW额外=G动h+G桶h
=10N ×6m+20N ×6m=180JW总=W有用+W额外=600J+180J=780J=600J/780J=76.9%η=W有用=G·h=100N×6m=600JW额外= G动h+G袋h
=10N ×6m+5N ×6m=90JW总=W有用+W额外=600J+90J=690J=600J/690J=87%η=用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上,所用力是120N,求有用功、总功、机械效率各是多少? 如图所示的滑轮组,若用150牛的拉力将400牛的物体匀速提起2米,该滑轮组的
机械效率多大?某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物,使用的拉力是800牛,绳子自由端被拉下4米。 (1)这个人做的总功是多少焦?(2)有用功是多少焦?(3)额外功是多少焦?(4)这个滑轮组的机械效率是多少?一人用50牛的力压杠杆,在2s内把重150N的物体升高了0.2m,人手下降0.8m,则杠杆对物体做功的功率为____,杠杆的机械效率为_____。15W75℅(1)不计摩擦及动滑轮重力,提起货物所用的力? (2)若实际拉力为500牛,则这个滑轮组的机械效率是多少?G=1200牛 用滑轮组把720牛重的货物提高10米,若滑轮组的机械效率是60%,求有用功,总功和额外功。??? 如图,用一滑轮组拉着重8×104牛的汽车沿水平方向匀速移动,汽车所受的阻力为车重的0.03倍,此滑轮组的机械效率为80%。若汽车以0.2米/秒的速度前进了1分钟 (1)求拉力F为多少牛?(2)1分钟内拉力F所做的功(滑轮和绳的自重不计,且绳足够长)。用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是220N,手下降的高度是多少?人做的总功是多少?有用功是多少?,这根杠杆的机械效率是多少?F 将1000N的物体沿水平方向匀速拉动,物体与地面间的摩擦力300N,作用于绳子自由端的水平拉力为250N,使物体在20s前进了10m,据题条件,你能求出哪些量呢?机械效率的定义 : 有用功跟总功的比值小结:
?
有用功 :对人们有用的功额外功 :人们不需要但又不 得不做的功总功  :有用功与额外功的总和 公式:∴   永远小于1 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GFG甲乙G甲省力,
乙机械效率高 同样重物被提升同样高度,哪个省力?哪个机械效率高?探究活动此滑轮组的机械效率和哪些因素可能有关?G’
G
绕法
上升的距离H实验该怎么做?探究活动GG=200N
G’=50N1.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
8、做有用功多的机械效率高。
9、功率大的机械效率高。
10、总功一定时,有用功多的机械效率高判断:下面说法中是否正确.判断:下面说法中是否正确
1. 做功多的机械,机械效率高
2.做总功越多,机械效率越低
3.做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高
4.做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高
5.用不同的滑轮组,做的有用功相同时,机械效率一定相同
6.因为有用功总小于总功,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
8.有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高.
机械效率高的机械省功
机械效率高的机械有用功占总功比值大辨析:1.在使用机械时,动力对机械做的功是总功,机械对物体所做的功是有用功。2.利用机械做功时,额外功对人们没有用,因此可以不做。3.有用功越大,机械效率越高。4.额外功越少,机械效率越高。5.机器的功率越大,机械效率越高。机械效率和功率无关3.机械工作时,功率越大,是否机械效率就越高呢?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、机械效率越大,做功的功率越大
D、有用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DAF 利用图示滑轮组把重400牛的物体匀速提升1米。若每个滑轮重60牛①若摩擦不计,求所做的有用功为多少焦?额外功为多少焦?总功为多少焦?滑轮组的机械效率为多少?②由于摩擦原因,人实际用力为250牛,则所做的有用功又为多少焦,总功为多少焦,此滑轮组的机械效率为多少?克服摩擦所做的额外功是多少?刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。实验器材:测定滑轮组机械效率在测定滑轮组机械效率的实验中:⑴根据的原理是_____________。⑵实验中需要的测量工具有________和____________。⑶需要直接测量的物理量有:绳端的拉力F、___________、__________和______________。⑷实验时拉力的方向应尽量________,且应在钩码__________的过程中读取拉力的大小。η=W有/W总刻度尺弹簧测力器物体重G物体上升高度h绳自由端移动距离S竖直向上匀速移动F⑸某同学测定图示装置滑轮组的机械效率,他设计了如下表格记录数据如下:⑹比较1、2两组得到结论为( )
比较2、3两组得到结论为( )
(7)通过实验,我们知道影响滑轮组机械效率的大小因素是________和________、_________的影响。
随物重的增加而变大;随动滑轮重的增加(常表现在个数的增加上)而变小。(8)问题讨论1、当滑轮组不变时,增加物重,有用功一定增加吗?总功一定增加吗?有用功占总功的比例如何变化?能否无限的增加物重呢?
2、当物重不变时,能采用哪些方法减小额外功呢?能采用哪些方法减小机械效率呢?
用定滑轮、动滑轮和滑轮组分别提起同一重物,若不计摩擦和绳的重力,则三种情况下的机械效率( )
A.动滑轮最高 B.滑轮组最高
C.定滑轮最高 D.三者相同
C 一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一个物体提升同样高度,改进后与改进前相比( )
A.做的有用功减少了
B.总功不变,有用功增加了
C.总功不变,额外功减少了
D.有用功不变,总功减少了D用一动滑轮提起重物(不计摩擦和滑轮重及绳重),人做了100J的功,使物体升高4m,则物重为( )A.12.5N B.25N
C.50N D.100NBF用图示的滑轮组匀速提起1200N的货物,绳子自由端的拉力为500N,此时滑轮组的机械效率为_______;当用此滑轮组提起重600N的货物时,绳子自由端所需拉力至少为_________N。80℅300某学生在做“测定滑轮组机械效率”实验时,记录情况如下表格: 
1)在表格内填入机械效率的计算式及计算结果.
2)在图2中画出实验时细线的缠绕方式.
3)若改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,则弹簧秤上示数将 (填变大、变小、不变,下同);此时滑轮组机械效率将 ,其原因:   4)本实验中若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离,则滑轮组机械效率应按η= 来计算。
83.3%有用功不变,额外功变大G/3F变小η=W有/W总变小D??? 9、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图3所示的a、b两个滑轮组,用其提起相同的重物G。如不计滑轮与轴的摩擦,则( )A.a滑轮组较省力,机械效率也较高 B.b滑轮组较省力,机械效率也较高 ?? ?? C.两滑轮组的省力程度不同,但机械效率相同 ?? ?? D.两滑轮组的省力程度不同,机械效率也不同C