人教版 八年级物理下册12.3机械效率(共27张PPT)

(共40张PPT)
这两种绕线方法有什么不同？
1．绳子的起点
2．拉力的方向
3．拉力的大小
4．移动的距离
二、动滑轮的特点：
省一半的力
方向
A:支点在边缘O处
l2
B：实际上是动力臂l1为阻力臂l2的2倍的杠杆。
1.动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
2：拉力的方向与重物的移动方向相同。
F
G
F
G
G
F
实验结果：
你发现了什么规律？
结论：
n为承担物重的绳子段数。
讨论：若每个滑轮重30
N，结果如何？（不计绳重和摩擦）
3:如图所示的四个滑轮组中，图＿＿＿可省一半力，图＿＿＿最费力，图＿＿＿＿和图＿＿＿＿用力大小一样。
(
b
)
(
c
)
2．
用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（
）。
A．
F1>F2>F3
　
B．
F2>F3>F1
　
C．
F2>F1>F3
　
D．
F3>F1>F2
D
汽车重2×104
N，陷入泥中，受到的阻力为3×103
N。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？
1000N
实验表明，使用滑轮组拉重物时，若动滑轮重和绳与滑
轮间的摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就
是物体与接触面摩擦力的几分之一，即
。
如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。
技巧：
下面是几种轮轴：
4、螺丝刀、板手等都是简单机械
实际的机械往往是由这些简单机械组合而成的。
下面是几种轮轴：
1、井上的辘轳；
从左边看过去，可画成下图：
F1
F2
O
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
L1
=
R
下面是几种轮轴：
2、汽车的方向盘；
从上边看下去，也可画成下图：
F1
F2
O
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
下面是几种轮轴：
3、节水龙头：
从上边看下去，也可画成下图：
F1
F2
O
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
学习目标
1.经历用机械做功时实验探究，知道功的原理：使用机械都不能省功。
2.知道有三种形式的功：有用功、额外功、总功。
3.了解机械效是表示机械做功性能的物理量，会利用机械效率公式求滑轮组、斜面的机械效率。
请同学们回顾学习过的简单机械，并说说机械在使用时有什么优点（或好处）？
杠杆、滑轮、斜面等
步骤1：用手直接提做的功是W1=______J。
任务目标：要将重为G=2N的木块匀速提高5cm。
步骤2：用下图中滑轮组时拉力做的功是W2=______J。
步骤3：用下图中的斜面时拉力做的功是W3=______J。
步骤4：比较W1与W2、W3的大小得出结论。
实验过程1：要将重为G=2N的木块匀速提高10cm。
用手直接提做的功是W1=Gh=______J。
0.2
0.8
0.3
0.24
使用滑轮组不能省功。
那么为了完成做功任务0.2J，使用滑轮组时拉力需要
做0.24J的功，比用手直接多做了0.04J的功。你能找
出多做的功是在哪些方面吗？
提高动滑轮重、绳子重及要克服滑轮与轴间摩擦力做功。
实验分析:
0.6
0.6
0.36
使用斜面不能省功。
那么为了完成做功任务0.2J，使用斜面时拉力需要
做0.36J的功，比用手直接多做了0.16J的功。你能找
出多做的功是在哪些方面吗？
要克服物体与斜面间摩擦力做功。
实验分析:
人们通过大量的机械进行实验，发现：使用机械都不能
省功，而且还要克服机械自身的因素多做一些功。
实验记录:
物理量
G/N
h/m
F/N
s/m
W1/J
W2或W3/J
方法1
2
0.1
0.2
方法2：滑轮组
2
0.1
0.8
0.3
0.2
0.24
方法3：斜面
2
0.1
0.6
0.6
0.2
0.36
用机械做功时有三种形式的功
二.有用功W有、额外功W额、总功W总：
1.对人们有利用价值的功，叫有用功，用W有表示。
2.对人们没有利用价值但又不得不做的功，叫额外功，
用W额表示。
3.作用在机械上的动力做的功，叫总功，用W总表示。
三种形式的功的关系：W总=W有+W额
用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是
，总
功是
；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是
，
额外功是
，总功是
。
提水做的功
提桶做的功
拉力所做的功
拉力所做的功
提桶做的功
提水做的功
如上表,在用滑轮组提起重物G时:
W有=_____J,W额=_____J,W总=_____J.
在用斜面提高重物时:
W有=_____J,W额=_____J,W总=______J.
0.2
0.2
0.04
0.16
0.24
0.36
在上述做功中,当有用功一定时,额外功________越好，
这样有用功在总功中占的比值就会越_______或者说额
外功在总功中占的比值就会越______。
越小
大
小
物理量
G/N
h/m
F/N
s/m
W1/J
W2或W3/J
方法1
2
0.1
0.2
方法2：滑轮组
2
0.1
0.8
0.3
0.2
0.24
方法3：斜面
2
0.1
0.6
0.6
0.2
0.36
物理学中为了表示机械做功性能,引入机械效率的概念,即:
83.3％
55.6％
用滑轮组或斜面提高物体时的
机械效率公式:
物理量
G/N
h/m
F/N
s/m
W1/J
W2或W3/J
方法1
2
0.1
0.2
方法2：滑轮组
2
0.1
0.8
0.3
0.2
0.24
方法3：斜面
2
0.1
0.6
0.6
0.2
0.36
60%－80%
40%－50%
20%－30%
30%－50%
50%－80%
利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个
重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。求:
（1）W总=？（2）W有用=？
(3)
W额外=?
(4)η=?
(5)
G动=?
⑴W总=Fxs=Fx3h=80Nx3m=240J
⑵W有=Gh=180Nx1m=180J
⑶
W额=W总-W有=20J
⑷
η=W有/W总=180J/240J=75%
⑸
因为绳重、摩擦不计时，W额=G动h
G动=W额/h=20J/1m=20N。
或者利用
解：
⑴W有=Gh=300Nx3m=900J
⑵
W总=Fxs=240Nx5m=1200J
⑶
η=W有/W总=900J/1200J=75%
⑷
W额=W总-W有=1200J-900J=300J
⑸
W额=fs
f=W额/s=300J/5m=60N。
解：
1.请你判断：下面说法中是否正确？
⑴．有用功越多，机械效率越高（
）
⑵．额外功越少，机械效率越高（
）
⑶．物体做功越慢，机械效率越低（
）
⑷．做总功越多，机械效率越低（
）
⑸．做相同的有用功，额外功越少，
机械效率越高（
）
⑹做相同的总功时，有用功越多，
机械效率越高（
）
⑺．机械效率越高，越省力（
）
√
√
×
×
×
×
×
2
.工
人
师
傅
用
如
图
所
示
的
滑
轮
组
，
将
重
为
800
N
的
物
体
缓
慢
匀
速
竖
直
提
升
3
m
，
人
对
绳
端
的
拉
力F
为500N，不
计
绳
重
和
滑
轮
转
轴
处
的
摩
擦，则（　　
）
A．绳子自由端移动的距离为9
m
B．动滑轮的重力为200
N
C．人通过滑轮组做的有用功为1500
J
D．滑轮组的机械效率为53.3%
B
3.用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是(
)
A.
弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
B.
测量机械效率的原理：η=(W有用W总)×100%
C.
机械效率与动滑轮重力的大小有关
D.
提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
D
4.在斜面上拉一个重为4.5N的物体到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m.若把重物直接提升至顶端所做的功为有用功，则有用功为______J，这个斜面的机械效率为__________．
1.35
62.5%
5.用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m，拉力F为50N(不计摩擦和绳重)
。此过程中有用功为______J，总功为______J，滑轮组机械效率为______，根据已知条件，以下四个物理量：
①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、
③额外功、④拉力的功率，还能求出的有______和______(选填序号)
170
200
85%
①
③
6.利用斜面移动物体可以____(选填“省力”、“省距”、“省功”).小明想把重1000N的木箱搬到高4m，长10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用F=500N的拉力将木箱以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端，则小明拉木箱的功率____W，斜面的机械效率为____，木箱在斜面上的匀速运动时受到摩擦力为____N．
省力
100
80%
100
7.在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m。(g取10N/kg)。下列说法正确的是(
)
C
8.在“探究滑轮组的机械效率”时，小林利用滑轮组进行
了4次测量，测得数据如下表：
实验次数
动滑轮重G动/N
物重G/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
绳端移动距离s/m
滑轮组的机械效率η/%
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6
2
0.5
1
0.2
0.7
0.6
47.6
3
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6
4
0.5
4
0.1
2
0.3
①
(1)根据表中数据在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组；
(2)实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码______缓缓上升；(3)表格中编号①处数据应为______；
(4)由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与_______________________无关；
(5)比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率______(选填“越高”、“不变”或“越低”)。
匀速
66.7%
钩码(或物体)上升的高度
越高
青
春
似
樱
花
时
节
再见