2020-2021学年北师大版物理八年级下册-9.5 探究——使用机械是否省功（24张）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年北师大版物理八年级下册-9.5 探究——使用机械是否省功（24张） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-22 12:22:22 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
《使用机械能否省功》
复习课
问题：采用机械提升重物相比于直接提升重物，是否省功？
s=?
h
F
F
定性实验：寻找规律
功的原理
在使用动滑轮提升重物时，实际拉力的功W2
于直接提升重物的功W1，这是因为W2中还包括了
的功以及
的功。
分析与结论
大
提升动滑轮做
克服摩擦做
F
G物
实际中：Fs>Gh
一、功的原理：
使用任何机械都不能省功。
3、总功：有用功与额外功的总和
1、有用功：机械对物体做的功
2、额外功：克服机械自重和摩擦所做的功
F
有用功
总功
W总＝
W有＋
W额外
二、机械效率：
（动力对机械做的功）
（直接用手所做的功）
使用机械做功
认识W有、W额、W总
不使用机械，直接用手所做的功
有用功
总功
Gh
Fs＞=Gh
T
T
s=2h
h
F
F
F1
有用功
W有用=G物h
W总=Fs
4、机械效率η：
有用功跟总功的比值。
无单位，小于1，用百分数形式表示。
在总功中有用功所占的比例越
越好。
大
机械效率公式的实际变形：
（1）在空气中提升重物；
（2）在水平面上拉动重物；
（3）斜面。
F
有用功
总功
已知：
G物
F
h
s
v物
v绳
n
t
W有用
=__
W总=__
s=__h
v绳=__v物
（1）在空气中提升重物
n
n
G物h
Fs
P有用
=__
P总=__
F
有用功
总功
（1）在空气中提升重物
若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：
例题1.工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体10s内匀速提高了10m，若所用的拉力为150N，不计绳重和摩擦．
（1）拉力做的有用功是多少？
总功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率为多少？（结果保留一位小数）
已知：
G物
F
f
n
s
L
v物
v绳
t
s=__L
v绳=__v物
有用功
F
总功
W有用=__
W总=__
（2）水平使用滑轮组
f
n
n
Fs
fL
P有用
=__
P总=__
有用功
F
总功
（2）水平使用滑轮组
F
例题2.小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动，物体移动了3m，物体重为2000N，与地面的接触面积为0.5m2，运动过程中物体受到的摩擦力为450N，绳自由端受到的拉力F为200N，求：
（1）所做的有用功；（2）拉力F?做的功；
（3）该装置的机械效率。
L
h
F
已知：
G物
f
F
L
h
t
（3）斜面
W有用=__
W总=__
FL
G物h
例题3.如右图所示，斜面长S=10m，高h=4m。用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端。求：
（1）推力的功率；
（2）斜面的机械效率。
练习、如图所示，利用滑轮组将500N的物体以0.2m/s的速度速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重），
求：（1）拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用该滑轮组提升800N的物体，机械效率又为多少？（结果保留一位小数）
测滑轮组的机械效率
实验装置
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注意事项：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。
刻度尺
弹簧测力计
物体重G
物体上升距离h
绳自由端移动距离S
竖直向上
匀速移动
结论:
①任何一个机械的机械效率都不是固定的。
②使用相同的滑轮组做功时，其额外功是相同的，提升不同的物体时，物体越重，做的有用功越多，则机械效率越高。
③使用不同的滑轮组做功时，提升相同的物体，其有用功相等，动滑轮个数越多（动滑轮越重），则额外功越多，总功越大，则机械效率越低。
练习：1、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1％
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3％
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
0
1
N
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
1
N
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
1
N
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
甲
乙
丙
(1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越
。
(2)第3次实验中所做的有用功是
J，机械效率是________。
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多。动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功
(选填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1％
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3％
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
（1）减小机械自重
（2）减小机械间的摩擦力。
（3）在机械强度允许的范围内，增大所提重物的重力。
三、如何提高机械效率
克服机械自重和
摩擦所做的功
判断以下说法是否正确：
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、物体做功的功率越低，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、做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高；
7、用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同；
8、因为有用功小于总功，所以机械效率总小于1；
9、做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高；
10、有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高。
《使用机械能否省功》
复习课
问题：采用机械提升重物相比于直接提升重物，是否省功？
s=?
h
F
F
定性实验：寻找规律
功的原理
在使用动滑轮提升重物时，实际拉力的功W2
于直接提升重物的功W1，这是因为W2中还包括了
的功以及
的功。
分析与结论
大
提升动滑轮做
克服摩擦做
F
G物
实际中：Fs>Gh
一、功的原理：
使用任何机械都不能省功。
3、总功：有用功与额外功的总和
1、有用功：机械对物体做的功
2、额外功：克服机械自重和摩擦所做的功
F
有用功
总功
W总＝
W有＋
W额外
二、机械效率：
（动力对机械做的功）
（直接用手所做的功）
使用机械做功
认识W有、W额、W总
不使用机械，直接用手所做的功
有用功
总功
Gh
Fs＞=Gh
T
T
s=2h
h
F
F
F1
有用功
W有用=G物h
W总=Fs
4、机械效率η：
有用功跟总功的比值。
无单位，小于1，用百分数形式表示。
在总功中有用功所占的比例越
越好。
大
机械效率公式的实际变形：
（1）在空气中提升重物；
（2）在水平面上拉动重物；
（3）斜面。
F
有用功
总功
已知：
G物
F
h
s
v物
v绳
n
t
W有用
=__
W总=__
s=__h
v绳=__v物
（1）在空气中提升重物
n
n
G物h
Fs
P有用
=__
P总=__
F
有用功
总功
（1）在空气中提升重物
若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：
例题1.工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体10s内匀速提高了10m，若所用的拉力为150N，不计绳重和摩擦．
（1）拉力做的有用功是多少？
总功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率为多少？（结果保留一位小数）
已知：
G物
F
f
n
s
L
v物
v绳
t
s=__L
v绳=__v物
有用功
F
总功
W有用=__
W总=__
（2）水平使用滑轮组
f
n
n
Fs
fL
P有用
=__
P总=__
有用功
F
总功
（2）水平使用滑轮组
F
例题2.小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动，物体移动了3m，物体重为2000N，与地面的接触面积为0.5m2，运动过程中物体受到的摩擦力为450N，绳自由端受到的拉力F为200N，求：
（1）所做的有用功；（2）拉力F?做的功；
（3）该装置的机械效率。
L
h
F
已知：
G物
f
F
L
h
t
（3）斜面
W有用=__
W总=__
FL
G物h
例题3.如右图所示，斜面长S=10m，高h=4m。用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端。求：
（1）推力的功率；
（2）斜面的机械效率。
练习、如图所示，利用滑轮组将500N的物体以0.2m/s的速度速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重），
求：（1）拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用该滑轮组提升800N的物体，机械效率又为多少？（结果保留一位小数）
测滑轮组的机械效率
实验装置
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注意事项：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。
刻度尺
弹簧测力计
物体重G
物体上升距离h
绳自由端移动距离S
竖直向上
匀速移动
结论:
①任何一个机械的机械效率都不是固定的。
②使用相同的滑轮组做功时，其额外功是相同的，提升不同的物体时，物体越重，做的有用功越多，则机械效率越高。
③使用不同的滑轮组做功时，提升相同的物体，其有用功相等，动滑轮个数越多（动滑轮越重），则额外功越多，总功越大，则机械效率越低。
练习：1、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1％
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3％
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
0
1
N
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
1
N
2
3
4
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2
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5
0
1
N
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
甲
乙
丙
(1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越
。
(2)第3次实验中所做的有用功是
J，机械效率是________。
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多。动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功
(选填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1％
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3％
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
（1）减小机械自重
（2）减小机械间的摩擦力。
（3）在机械强度允许的范围内，增大所提重物的重力。
三、如何提高机械效率
克服机械自重和
摩擦所做的功
判断以下说法是否正确：
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、物体做功的功率越低，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、做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高；
7、用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同；
8、因为有用功小于总功，所以机械效率总小于1；
9、做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高；
10、有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高。