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物理 八年级下册 北师大版
第九章 机械和功
五、探究——使用机械是否省功学习目标 1. 知道使用任何机械都不省功。
2. 知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系;理解机械效率的概念。
3.知道机械效率的计算公式,会根据公式进行计算。
4. 知道实际的机械效率不可能是100%。要把这个物体运到高处,有哪些方法?用手直接把物体提上去.用杠杆把物体提上去.用动滑轮或滑轮组认真阅读课本P112,看演示实验后回答下列问题:
1. W2____W1
2. 使用机械是否省功? 结论:使用动滑轮比直接提升物体不省功。 推论:使用任何机械不省功。 1.用手直接提升物体做功。2.使用机械提升物体做功。这两个功相同吗? 提出问题:理想状态下(忽略滑轮自重和绳子与滑轮之间的摩擦):
利用滑轮提升砝码,使用滑轮所做的功W2=F·s(焦)和直接用手所做的功W1=G·h(焦)相等。W2= W1 总结实验结论 实验记录数值和实验结论。 比较W1和W2的大小关系。你能得到什么结论?
0.2 20.10.2W2____W1>W1 =Fh =G hW2 = F/ s实际中: GhFSW1= =W2因为S= 2h所以 W2> W1人利用杠杆将物体匀速提升h ,拉力 F 做的功 动力臂为阻力臂的三倍 实验2使用任何机械都不能省功.大量实验证明:----功的原理 W机械 ≥ W手 不省功的原因是什么?
因省力的机械必费距离,省距离的机械一定费力,而功=力×距离,所以不能省功.
讨论:使用任何机械都不省功,为什么人们还要使用机械?有时是为了省力;
有时为了省距离;
有时为了改变力的方向,
用起来方便。认真阅读课本P113,3分钟后回答下列问题:
1.什么叫有用功、总功和额外功。
2. 什么叫机械效率?计算公式是什么?有用功、额外功、总功 重点:概念3.额外功:由于机械自重和摩擦等因素影响,
而不得不做的功(无用付出)。 机 械 效 率1.定义:有用功与总功的比值叫机械效率.2.表达式: 没有!因为有用功总小于总功,所以
机械效率总小于1 分组讨论: 有没有机械效率为100%的机械?为什么?用百分数表示 在使用机械工作时,有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能,物理学中表示为机械效率。重点【机械效率】 1.定义:有用功跟总功的比值。 2.公式: 3.用百分数表示。总小于1。明确:理想情况下——?=1 实际情况下——?<1
把物体向上提起时:== ————W 有W 有+W 额1.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 例题1:用60 牛的拉力提起重为100牛的重物,使重物提高2米。
求:有用功?做功? 机械效率?
W有=Gh=100N×2m=200JW总=FS=60N×4m=240J解: h=2m S=2h=2×2m=4m==83.3﹪例2 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?解: h=9m S=2h=2×9m=18m小结有用功与总功的比值叫机械效率.= 1.如图所示,建筑工地上,工人用一个动滑轮将重720N的重物 ,工人所用拉力为450N.
求:该动滑轮的机械效率80﹪
2.用如图所示的滑轮组将重50N的重物在2s内提升0.5m,若动力做的额外功是5J, 求:(1)滑轮组的机械效率。(2)动力做功的功率。83.3﹪15w第二课时有用功与总功的比值叫机械效率.=你会选哪种方法呢?人提沙子做功(1)对砂子做功 (2)对桶做功 (3)克服自重做功(1)对砂子做功 (2)对桶做功 (3)对动滑轮做功(1)对砂子做功(2)对口袋做功(3)对动滑轮做功斜面是一种简单的省力机械假设斜面很光滑,无摩擦.要使物体升高相同的高度,斜面越长越省力.斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一根据功的原理:F S = G h斜面的应用螺旋是也是斜面的一种应用把物体向上提起时:拉着物体水平移动时:==f:摩擦力,S1:水平面上物体移动的距离1、关于机械效率,下列说法中正确的是 [ ]A.做功越多机械效率越高B.实际生产中.使用机械比不使用机械做功的效率高C.使用机械做功时,如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦,那么,机械的效率是百分之百D.有用功与总功的比值越大,机械效率越小。当堂训练C2、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不 能省?
3、哪些功可以省一些?
(有用功一点不能省,否则达不到目的。) 额外功可以想办法省一些,如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数,其额外功可以省一些,有用功不能省,而总功=有用功+额外功,这样总功也就可省一些。思考问题:4、如下图所示,物重G=1000N,地面对物体的摩擦力是物重的0.05倍,拉力20N拉着物体水平移动1米。
求:有用功;总功;机械效率