苏科版物理第十一章第五节 机械效率（课件）（共20张PPT）

(共22张PPT)
机械效率
活动：再探动滑轮
用一个动滑轮把400N的重物提高2m
若不计滑轮重，绳重和摩擦，拉力F为_________N?
200
若滑轮重60N，不计绳重和摩擦，拉力F为_________N?
230
实际拉力为250N，为什么？
用该动滑轮将物体提升2m，实际拉力所做的功为多少焦耳？
1000J
若不用该动滑轮，直接将该物体提升2m，需做多少焦耳的功？
800J
发现：
使用动滑轮所做的功FS____直接提升物体所做的功Gh
大于
研究斜面
发现：
使用斜面所做的功FS____直接提升物体所做的功Gh
大于
如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端
实际拉力大小为240N，则拉力所做功为多少焦耳？
若斜面是光滑的，则所需拉力为____N
180
实际斜面是粗糙的，则所需拉力
____180N
>
1200J
若不用该斜面，直接将该物体提升3m，需做多少焦耳的功？
900J
由于机械自重和摩擦
结论：
使用机械所做的功_____不用机械直接提升物体所做的功
大于
有用功(W有用)：直接提升物体所做的功。
（有利用价值的功）
额外功(W额外)：克服机械重力、摩擦
力做的功。（我们不需要却不
得不做的功）
总
功(W总)：手对机械所做的功。
W有用=Gh
W总=Fs
W总=W有用+W额外
机械效率：有用功与总功的比值
叫做机械效率。
计算公式：
机械效率常用百分数表示，总是小于100%，没有单位。
用一个动滑轮把400N的重物
提高1m，所用的拉力是250N，
在此过程中：
有用功为多少？
总功为多少？
动滑轮的机械效率为多少？
使用起重机提升重物时所做的有用功占总功的60%，
起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
如图所示斜面高3m长5m，沿该斜面将重300N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。所用拉力为240N
（1）有用功是多少？总功是多少？
（2）
机械效率为多少？
（3）物体与斜面的摩擦力多大？
小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m，
他做的有用功是多少？
总功是多少？
杠杆的机械效率是多少？
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=?
G
F
.
答案:
(1)
W总=
240J;
(2)
W有用=
180J;
(3)
W额外=
60J;
(4)
η
=
75％;
(5)
G动=60N。
机械效率
(第二课时)
1、需测量的物理量有哪些？
测量滑轮组机械效率
所提重物的重力G
重物上升的高度h
绳自由端的拉力F
绳自由端移动的距离S
2、需要的测量工具有哪些？
弹簧测力计、刻度尺
3、设计记录数据的表格
实验次数
重力G/N
提升高度h/m
拉力
F/N
绳子自由端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
3
原理：
测量滑轮组机械效率
4、实验步骤：
1、将物体挂在弹簧测力计下测出物体的重力G
2、组装滑轮组，并将物体挂在滑轮组下，用弹簧测力计沿竖直方向拉着绳子的自由端，使物体匀速上升，记下拉力F，同时用刻度尺测出物体上升的高度h和绳子自由端被拉动的距离S
3、根据所测物理量计算出机械效率.
在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用同一动滑轮提升不同的重物，数据记录如下：
实验次数
G/N
h/m
F/N
s/m
W总/J
W有用/J
?/%
（1）
1
0.1
0.8
0.2
0.16
0.1
62.5
（2）
2
0.1
1.3
0.2
0.26
0.2
76.9
（3）
3
0.1
1.8
0.2
“议一议”：同一个机械，它的机械效率是一个定值吗？
将表格中数据补充填写完整
不是定值，同一个机械所提物体越重，机械效率越大.
因为对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变，所以机械的额外功不变，
所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所占的比例越大
小明测量如图所示中甲、乙滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录如下表（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计）：
甲滑轮组所做的有用功为______J,总功为______J，机械效率为____
滑轮组
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计示数F/N
测力计移动距离s/cm
机械效率h
甲
4
10
1.8
30
乙
4
10
1.4
50
57%
“议一议”：对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机械效率会相同吗？
不相同，使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮越重，滑轮组的机械效率小
因为在有用功一定时，机械本身的重力越大，额外功就越大，则有用功所占的比例越小
某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图。他们将测得数据记入下表：
次序
G/N
G动/N
F/N
h/m
s/m
W有用/J
W总/J
η%
1
2
0.3
1.2
0.1
0.2
0.2
0.24
83.3
2
2
0.3
0.9
0.1
0.3
0.2
0.27
★
表格中数据★=＿＿＿＿
比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是＿＿＿＿
在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如下图所示装置匀速提升钩码，测得了三组数据，如下表所示。
实验次数
两个钩码共重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
机械效率h/%
1
3
4
1.2
12
83.3
2
3
6
1.2
18
83.3
3
3
10
1.2
30
83.3
根据以上信息，可以判断：滑轮组的机械效率与________________无关。
物体上升的高度
如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物至相同的高度，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中：
“议一议”：滑轮组的机械效率与绕绳方法有关吗？
_________图更省力
甲
_________图绳自由端移动的距离更长
甲
两图中滑轮组机械效率大小关系如何？
相等
滑轮组的机械效率与绕绳方法无关。
因为所提重物相同，有用功相同，动滑轮重力相同，额外功相同，所以有用功与总功的比值相同.
总结：滑轮组的机械效率与哪些因素有关？
与所提物体的重力有关；与动滑轮重有关；与绳重、摩擦有关。而与物体被提升的高度无关，与绕绳方法无关。
你认为如何才能提高滑轮组的机械效率？
增大所提物体的重力；减小动滑轮重有关；减小绳重、摩擦
在滑轮组测量机械效率时，若没有刻度尺，能否测量出机械效率呢？
能
?
=
W有用
W总
=
Gh
FS
=
G·h
F·nh
=
G
n
F
机械效率与机械是否省力有关吗？
是不是越省力的机械效率越高呢？
机械效率与机械是否省力无关
并不是越省力的机械效率越高