2012-2013人教版八年級物理第十二章第3節(jié)機(jī)械效率課件[1]1

1、知知 識識 回回 顧顧1 1、什么是功？、什么是功？2 2、功的計算式是什么？、功的計算式是什么？ 把重物把重物G提高提高h(yuǎn)米！可以用力米！可以用力F直接對直接對它做功；也可以利用動滑輪對它做功。它做功；也可以利用動滑輪對它做功。 這兩種方法這兩種方法做功相等嗎？做功相等嗎？hh 那我們?yōu)槭裁催€那我們?yōu)槭裁催€要使用動滑輪呢？要使用動滑輪呢？用動滑輪可以省力！用動滑輪可以省力！ 用動滑輪用動滑輪做功做功多！做功做功多！GGGG物理量G/Nh/mF/Ns/mW手對木材W手對機(jī)械123用力直接對物體做功和用機(jī)械對物體做功相等嗎？用力直接對物體做功和用機(jī)械對物體做功相等嗎？議一議：為什么使用動滑輪后還

2、要多做功？議一議：為什么使用動滑輪后還要多做功？機(jī)械的三種功機(jī)械的三種功要提升要提升G，同時，同時必須將動滑輪也必須將動滑輪也提升。這時要克提升。這時要克服滑輪重和摩擦服滑輪重和摩擦額外做功，否則額外做功，否則你不能完成任務(wù)。你不能完成任務(wù)。對滑輪做的功、對滑輪做的功、克服摩擦做的功克服摩擦做的功叫叫額外功額外功。提升重物提升重物G是目的，對是目的，對重物做的功重物做的功叫叫有用功有用功！動力動力F做的功，做的功，包括對重物做的包括對重物做的功和對動滑輪做功和對動滑輪做的功叫的功叫總功總功一、三種功一、三種功 1、有用功（W有）：對人們有用的功。對人們有用的功。 W有Gh （豎直方向提升物體）

3、 2 、額外功（W額）：對人們沒用但又不對人們沒用但又不 得不做的功。得不做的功。 3 、總功（W總）：有用功與額外功的總和。有用功與額外功的總和。 W總FS（運用機(jī)械時動力（運用機(jī)械時動力F所做的功）所做的功） 4 、三者關(guān)系： W總 W有 W額用水桶從井中提水時，所做的有用功是用水桶從井中提水時，所做的有用功是 ，額外功是，額外功是 ，總，總功是功是 ；如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是的桶里帶了一些水，有用功是 ，額外功是額外功是 ，總功是，總功是 。 克服水的重力做功克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力做功拉力所做

4、的功拉力所做的功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功拉力所做的功你會選哪種方法呢？你會選哪種方法呢？想想議議想想議議123123對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功對自己做功對自己做功對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功對滑輪做功對滑輪做功對沙子做功對沙子做功對口袋做功對口袋做功對滑輪做功對滑輪做功請計算出有用功、額外功和總功分別是多少？請計算出有用功、額外功和總功分別是多少？123123對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功對自己做功對自己做功對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功對滑輪做功對滑輪做功對沙子做功對沙子做功對口袋做功對口袋做功對滑輪做功對滑輪

5、做功600J2520J600J180J600J90J請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J123123對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功對自己做功對自己做功對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功對滑輪做功對滑輪做功對沙子做功對沙子做功對口袋做功對口袋做功對滑輪做功對滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%二、二、 機(jī)機(jī) 械械 效效 率率1.定義：有用功與總功的比值叫機(jī)械效率定義：有用功與總功的比值叫機(jī)械效率.總有WW2.公式公式: 沒有！因為有用功總小于

6、總功，所以沒有！因為有用功總小于總功，所以 機(jī)械效率總小于機(jī)械效率總小于1 討論：討論： 有沒有機(jī)械效率為有沒有機(jī)械效率為100%100%的機(jī)械？為什么？的機(jī)械？為什么？1 1、常用百分?jǐn)?shù)表示常用百分?jǐn)?shù)表示2、總總是是小于小于100%100%3 3、沒有單位沒有單位 使用起重機(jī)提升重物時所做的有用功跟使用起重機(jī)提升重物時所做的有用功跟總功的比值是總功的比值是60%60%，也可以說有用功在總，也可以說有用功在總功中占有功中占有60%60%，另外的，另外的4040是額外功是額外功起重機(jī)的起重機(jī)的機(jī)械效率機(jī)械效率是是60%60%，它表示什它表示什么意思？么意思？一些機(jī)械的機(jī)械效率：一些機(jī)械的機(jī)械效率

7、： 一些機(jī)械的機(jī)械效率：一些機(jī)械的機(jī)械效率： 抽水機(jī)：抽水機(jī)：60%80% 柴油機(jī)：柴油機(jī)： 28%40% 請你判斷：請你判斷：下面說法中是否正確下面說法中是否正確？1有用功越多，機(jī)械效率越高（有用功越多，機(jī)械效率越高（ ）2額外功越少，機(jī)械效率越高（額外功越少，機(jī)械效率越高（ ）3物體做功越慢，機(jī)械效率越低（物體做功越慢，機(jī)械效率越低（ ）4做總功越多，機(jī)械效率越高（做總功越多，機(jī)械效率越高（ ）5做相同的有用功，額外功越少，機(jī)械效率越做相同的有用功，額外功越少，機(jī)械效率越高（高（ ）6做相同的總功時，有用功越多，機(jī)械效率越做相同的總功時，有用功越多，機(jī)械效率越高（高（ ）7機(jī)械效率越高，越

8、省力（機(jī)械效率越高，越省力（ ） 如圖所示：用如圖所示：用80N80N的拉力的拉力, ,將將180N180N的物體的物體勻速舉高勻速舉高1m1m，繩重、摩擦不計。，繩重、摩擦不計。求求: :（1 1）W W總總= =？ （2 2）W W有用有用= =？ (3) W(3) W額外額外=? =? (4)=? (4)=? (5) G (5) G動動=?=?GF.例題例題1：F. 如圖所示：若物重如圖所示：若物重500N，摩擦，摩擦阻力為重力的阻力為重力的0.2倍，在倍，在120N的拉力的拉力作用下物體以作用下物體以0.2m/s的速度勻速運動的速度勻速運動5s，求：，求： 1、有用功、有用功 2、總功

9、、總功、 3、機(jī)械效率、機(jī)械效率例題例題2：知識小結(jié)知識小結(jié)一、機(jī)械的三種功：一、機(jī)械的三種功： 有用功有用功對人們有用的功對人們有用的功 總功總功動力對機(jī)械所做的功動力對機(jī)械所做的功 額外功額外功對人們無用而又不得不做的功對人們無用而又不得不做的功額外有用總WWW二、機(jī)械效率：二、機(jī)械效率： 1、定義：有用功與總功的比值。、定義：有用功與總功的比值。3、公式理解：、公式理解：%100總有用WW2、公式：、公式： 1、常用百分?jǐn)?shù)表示常用百分?jǐn)?shù)表示 2 2、小于小于100%100% 3 3、沒有單位沒有單位 測滑輪組的機(jī)械效率測滑輪組的機(jī)械效率三、實驗探究：三、實驗探究：【實驗?zāi)康摹?學(xué)習(xí)安裝滑

10、輪組。學(xué)習(xí)安裝滑輪組。2學(xué)習(xí)測滑輪組的機(jī)械效率。學(xué)習(xí)測滑輪組的機(jī)械效率。3分析得出影響滑輪組機(jī)械效率的因素。分析得出影響滑輪組機(jī)械效率的因素。4分析得出提高滑輪組機(jī)械效率的方法。分析得出提高滑輪組機(jī)械效率的方法?！緦嶒炘怼?100sG%100FhWW總有用討論：討論：為得出滑輪組滑輪組的機(jī)械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測出哪些物理量？每個量怎樣測量？刻度尺刻度尺、鉤碼、彈簧、鉤碼、彈簧測力計測力計、滑輪、滑輪組兩個、鐵架臺、長約組兩個、鐵架臺、長約2m的細(xì)繩。的細(xì)繩。實驗器材：%100sG%100FhWW總有用拉力拉力F鉤碼重鉤碼重G鉤碼上升的高度鉤碼上升的高度h 拉力通過的距離拉力

11、通過的距離s1、使用彈簧測力要調(diào)零！、使用彈簧測力要調(diào)零！2、使用彈簧測力測力時、使用彈簧測力測力時要勻速豎直向上拉！要勻速豎直向上拉！注意事項：注意事項：你組裝成的滑輪組！你組裝成的滑輪組！實驗步驟：1. 照圖，把滑輪組和刻度尺安裝好，測出鉤碼照圖，把滑輪組和刻度尺安裝好，測出鉤碼G的的值，并記錄表中。值，并記錄表中。2. 勻速豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼勻速豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼G上升，讀出上升，讀出彈簧測力計所示拉力彈簧測力計所示拉力F的值的值 ，從刻度尺讀出鉤碼，從刻度尺讀出鉤碼升高的距離升高的距離h和彈簧測力計移動的距離和彈簧測力計移動的距離S，記錄，記錄數(shù)據(jù)在表格中。數(shù)據(jù)在表格中

12、。3. 分別算出有用功和總功、機(jī)械效率。記錄結(jié)果。分別算出有用功和總功、機(jī)械效率。記錄結(jié)果。4. 再安裝另外的滑輪組，再重復(fù)上面的實驗。再安裝另外的滑輪組，再重復(fù)上面的實驗。鉤碼重G/N224鉤碼上升高度h/m有用功W有/J拉力F/N0.80.61繩端移動距離S/m總功W總/J機(jī)械效率83.3%66.7%80%1、比較兩次兩種滑輪組有什么不、比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機(jī)械效率有何差異？同？機(jī)械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機(jī)械效率的因、分析影響滑輪組機(jī)械效率的因素是什么？素是什么？影響滑輪組機(jī)械效率的因素 1、滑輪

13、組輪與軸及輪與繩之間的摩擦 2 、動滑輪的自重 3、所提升的物重 4、機(jī)械效率與省力多少無關(guān)、與功率大小無關(guān)、與重物被提升的高度無關(guān)！100%總有WW%100FSGh%100FnhGh%100nFG提高機(jī)械效率提高機(jī)械效率 的方法的方法2、改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重 1、減小機(jī)械間的摩擦力。減小機(jī)械間的摩擦力。例如：動滑輪太重，使滑輪組機(jī)械效率很低，例如：動滑輪太重，使滑輪組機(jī)械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率。換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率。例如：加強(qiáng)機(jī)械運動部位的潤滑例如：加強(qiáng)機(jī)械運動部位的潤滑.3 3、 增加物重增加物重。機(jī)械效率的綜合計算機(jī)械效率的

14、綜合計算1、總功的計算方法：、總功的計算方法：一、基本公式及推導(dǎo)：一、基本公式及推導(dǎo)：（1）、）、W W總總=Fs=FsS=nhS=nh（堅直方向）（堅直方向）S=nSS=nS物物（水平方向）（水平方向）F= (GF= (G物物+G+G動動) )1n（3）、）、W W總總=P=P總總t t2、有用功的計算方法：、有用功的計算方法：（1）、）、W W有有=G=G物物h h( (堅直方向提升物體做功）堅直方向提升物體做功）（2）、）、W W有有=fs=fs物物(水平方向拉動物體做功）水平方向拉動物體做功）（2）、）、W W總總=W=W有有+W+W額額S S物物= S= S1nS S物物= V= V

15、物物t tf f-摩擦力摩擦力（4）、）、有總WW（3）、）、W W有有=W=W總總W W額額（4）、）、W W有有=P=P有有t t（5）、）、W W有有=W=W總總3、額外功的計算方法：、額外功的計算方法：（1）、）、W W額額=G=G動動h h( (滑輪組堅直方向提升物體做功）滑輪組堅直方向提升物體做功）（2）、）、W W額額= =f fL L( (斜面提升物體做功）斜面提升物體做功）（3）、）、W W額額=W=W總總W W有有2、機(jī)械效率的計算方法：、機(jī)械效率的計算方法：（1）、）、100%總有WW（3）、）、100%額有有WWW（4）、）、W W額額=W=W總總（1 1 ）（2）、）

16、、100%nFG物（4）、）、100%動物物GGG（5）、）、100%總有PP（6）、）、100%實際理想FF二、如何分辨哪些是有用功、哪些是總功？二、如何分辨哪些是有用功、哪些是總功？2 2、在利用滑輪組拉動物體做功時，滑輪組的、在利用滑輪組拉動物體做功時，滑輪組的掛鉤克服物體與水平面的摩擦力做的功是有用掛鉤克服物體與水平面的摩擦力做的功是有用功，可用功，可用W有有=fs物物來計算；繩子自由端的拉力來計算；繩子自由端的拉力所做的功是總功，可用所做的功是總功，可用W總總=Fs來計算。來計算。其中其中s=ns物物、s物物=v物物t 、V繩繩=nV物物 1 1、在利用滑輪組提升重物時，滑輪組的掛鉤

17、、在利用滑輪組提升重物時，滑輪組的掛鉤對重物做的功是有用功，可用對重物做的功是有用功，可用W有有=G物物h來計算；來計算；繩子自由端的拉力所做的功是總功，繩子自由端的拉力所做的功是總功，可用可用W總總=Fs來計算。其中來計算。其中s=nh h=V物物t V繩繩=nV物物3 3、起重機(jī)、抽水機(jī)克服物重所做的功是有用、起重機(jī)、抽水機(jī)克服物重所做的功是有用功，可用功，可用W有有=Gh來計算。汽車勻速行駛時，來計算。汽車勻速行駛時，克服地面和空氣阻力所做的功是有用功，可用克服地面和空氣阻力所做的功是有用功，可用W有有=fs來計算。來計算。4 4、汽車、起重機(jī)、抽水機(jī)等機(jī)械做功時，一、汽車、起重機(jī)、抽水

18、機(jī)等機(jī)械做功時，一般消耗功率、輸入功率、額定功率都是指總功般消耗功率、輸入功率、額定功率都是指總功率，輸出功率、實際功率指有用功率。率，輸出功率、實際功率指有用功率。1 1：如圖：如圖: :用滑輪組，把重用滑輪組，把重100N100N的物的物體勻速提高體勻速提高3m3m，作用在繩子自由端，作用在繩子自由端的拉力為的拉力為60N60N，求：（，求：（1 1）滑輪組的）滑輪組的機(jī)械效率；（機(jī)械效率；（2 2）若用該動滑輪來）若用該動滑輪來提升重為提升重為180N180N的物體時，作用在繩的物體時，作用在繩子自由端的拉力為多大？此時，滑子自由端的拉力為多大？此時，滑輪組的機(jī)械效率是多少？（不計繩輪組

19、的機(jī)械效率是多少？（不計繩重及摩擦）重及摩擦）FG堂堂清練習(xí)鞏固堂堂清練習(xí)鞏固2 2：如圖：如圖1 1甲所示，重為甲所示，重為900N900N的貨物，的貨物，放在水平地面上，與地面的接觸面放在水平地面上，與地面的接觸面積為積為0.5m0.5m2 2（1 1）貨物對水平地面的壓強(qiáng)多大？）貨物對水平地面的壓強(qiáng)多大？（2 2）如圖）如圖1 1乙，一工人用滑輪組提乙，一工人用滑輪組提升貨物。升貨物。10s10s內(nèi)貨物勻速上升了內(nèi)貨物勻速上升了3m3m，則工人拉繩子的速度為多大？則工人拉繩子的速度為多大？（3 3）若動滑輪重）若動滑輪重G G動動=300N=300N（不計繩（不計繩重和摩擦），工人所用的

20、拉力為多重和摩擦），工人所用的拉力為多大？工人所做的功為多少？滑輪組大？工人所做的功為多少？滑輪組的機(jī)械效率多大？的機(jī)械效率多大？（4 4）若用該裝置提起）若用該裝置提起1200N1200N的貨物，的貨物，那么貨物上升那么貨物上升3m3m，工人所做的功是，工人所做的功是多少？多少？圖圖1 1甲乙3 3：一輛汽車不小心開進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來一：一輛汽車不小心開進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出，如下圖所示。套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出，如下圖所示。若車重為若車重為8 8104N104N，汽車受到的阻力為車重的，汽車受到的阻力為車重的0.030.03倍，滑輪組的機(jī)械效率為倍，滑輪組的機(jī)械效率為8080，問：（，問：（1 1）該司機(jī)至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中拉該司機(jī)至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中拉出？（出？（2 2）若拉動汽車時，汽車前進(jìn)的速度為）若拉動汽車時，汽