2023學(xué)年完整公開(kāi)課版機(jī)械效率2

知識(shí)回顧2、功的計(jì)算式是什么？3、你如何理解功的原理？1、什么是功？§12.3機(jī)械效率通過(guò)一動(dòng)滑輪用60牛的拉力提起重為100牛的重物，使重物提高2米。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？W手=Gh=100N×2m=200JW用機(jī)械=FS=60N×4m=240J為什么利用實(shí)際機(jī)械做的功大于不用機(jī)械直接用手做的功呢？FS=2h=2×2m=4m你會(huì)選哪種方法呢？?想想議議123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服人的重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)口袋做功對(duì)滑輪做功有用功：為了達(dá)到目的而做的功額外功：人們不需要但又不得不做的功總功：有用功與額外功的總和，即

W總=W有+W額一、有用功、額外功、總功1．一個(gè)人用水桶從井里打水,有用功是?額外功是?若桶掉在水中,把裝滿水的桶撈起來(lái),則有用功又是什么?額外功又是什么?牛刀小試2.請(qǐng)計(jì)算出有用功、額外功和總功分別是多少？123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)口袋做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J(W有)(W額)(W有)(W有)(W額)

(W額)120J2400J120J60J30J60J123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)口袋做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87%你知道生活中的一詞嗎？種子的發(fā)芽率、樹(shù)的成活率粉筆利用率時(shí)間的利用率

“率”上述的幾個(gè)“率”=有用的量/總量表示事物某一方面的優(yōu)劣。二、機(jī)械效率1.定義：有用功與總功的比值叫機(jī)械效率.2.表達(dá)式:

沒(méi)有！因?yàn)轭~外功總大于0，所以機(jī)械效率總小于1分組討論：

有沒(méi)有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？

如圖所示的滑輪組勻速提升物體．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距離為30厘米,則有用功為多少焦耳?該滑輪組的機(jī)械效率為多少?G解:因?yàn)閔=S=10cm=0.1m13W有=Gh=240N×0.1m=24J

W總=FS=100N×0.3m=30J

η==×100%=80%

W有W總24J30J

F算一算：一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物提高4m。如果額外功是9600J，起重機(jī)做的有用功是多少？總功是多少？機(jī)械效率是多少？起重機(jī)的機(jī)械效率是60%它表示什么意思？使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是60%，也可以說(shuō)有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功．離心式水泵60%－80%柴油機(jī)28%－37%起重機(jī)40%－50%汽油機(jī)22%－27%例題:起重機(jī)把質(zhì)量為0.6t的重物提升了3m,而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是3.4×104J,起重機(jī)的效率是多少?解:起重機(jī)提升重物所用的力等于物體所受的重力F=G=mg=0.6×103kg×10N/kg=6×103N起重機(jī)提升重物所做的功是有用功W有用=Gh=6×103N×3m=1.8×104J起重機(jī)的電機(jī)所做的功是總功W總=3.4×104J起重機(jī)的機(jī)械效率是:=___________1.8×104J3.4×104J=53例用一動(dòng)滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上，所用力是120N，求有用功、總功機(jī)械效率各是多少？解：“議一議”：1、對(duì)于同一個(gè)機(jī)械，如果使用情況不同，機(jī)械效率相同嗎？有何特點(diǎn)呢？為什么？不相同。對(duì)于同一個(gè)機(jī)械，機(jī)械的自重和摩擦不變，所以機(jī)械的額外功不變所掛的重物越大，有用功越多，則有用功所占的比例越大所以，對(duì)于同一個(gè)機(jī)械，所掛的重物越大，機(jī)械效率越高3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，你認(rèn)為如何才能提高機(jī)械的機(jī)械效率？增大有用功所占的比例：額外功一定時(shí)，增加有用功減小額外功所占的比例：有用功一定時(shí)，減小額外功“議一議”：2、對(duì)于不同的機(jī)械，如果所掛的重物相同，那么機(jī)械效率會(huì)相同嗎？為什么？機(jī)械對(duì)外所做的有用功一定時(shí)，機(jī)械本身的重力和摩擦越小，額外功就越小，則有用功所占的比例越大所以，對(duì)于不同的機(jī)械，如果所掛的重物相同，機(jī)械本身的重力和摩擦越小，機(jī)械效率越高。探究一：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率三、實(shí)驗(yàn)探究：討論：為得出滑輪組的機(jī)械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測(cè)出哪些物理量？每個(gè)量怎樣測(cè)量？刻度尺、鉤碼、彈簧秤、滑輪組兩個(gè)、鐵架臺(tái)、長(zhǎng)約2m的細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)步驟：2、在滑輪組一（一動(dòng)一靜）上掛兩個(gè)鉤碼，記下鉤碼和繩子自由端的位置。勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼上升一定高度，讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)，用刻度尺測(cè)出鉤碼上升高度和繩自由端移動(dòng)距離1、測(cè)出一個(gè)鉤碼的重力3、在滑輪組一上掛四個(gè)鉤碼重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)4、在滑輪組二上（兩動(dòng)兩靜）掛兩個(gè)鉤碼重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)5、在滑輪組二上掛四個(gè)鉤碼重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)6、記錄數(shù)據(jù)，并計(jì)算四次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率鉤碼重G/N224鉤碼上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J拉力F/N0.61繩端移動(dòng)距離S/m總功W總/J機(jī)械效率0.20.80.30.2483.3%0.20.50.366.7%1、比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機(jī)械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機(jī)械效率的因素是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、用不同的滑輪組提升同一重物時(shí)，機(jī)械效率

，動(dòng)滑輪多的做的

功多，機(jī)械效率（填高或低）2、用同一滑輪組提升不同重物時(shí)，機(jī)械效率

，重物越重做的

功多，機(jī)械效率（填高或低）。2、滑輪組提升重物時(shí)，機(jī)械效率的高低與

、

、以及

有關(guān)。不同額外低不同有用高動(dòng)滑輪重力摩擦力提升物體的重力影響滑輪組機(jī)械效率的因素1、滑輪組輪與軸及輪與繩之間的摩擦2、動(dòng)滑輪的自重3、所提升的物重4、機(jī)械效率與省力多少無(wú)關(guān)、與功率大小無(wú)關(guān)、與重物被提升的高度無(wú)關(guān)！請(qǐng)你思考提高機(jī)械效率

的方法2、改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重

1、定時(shí)潤(rùn)滑減小機(jī)械間的摩擦力。請(qǐng)你思考

例如：動(dòng)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。例如：加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑.3、增加物重。29四、輪軸與斜面

簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)還包括輪軸與斜面，輪軸由一個(gè)軸和一個(gè)大輪組成，斜面是大家經(jīng)常接觸的，下面我們給出了常見(jiàn)的輪軸與斜面的圖例：水龍頭（輪軸）自行車(chē)輪（輪軸）輪軸的特點(diǎn)1、輪軸

輪軸rF1

RF1·R=F2·r

手搖鉆自行車(chē)把腳蹬輪盤(pán)套筒扳門(mén)把手大扳手水籠頭F2

斜面越平緩越省力。2、斜面斜面原理斜面：省力、費(fèi)距離

2．某斜面長(zhǎng)為S，高為h，有一重力為G的物體被拉力F沿斜面從底端勻速移至頂端。若物體所受阻力為f，則此時(shí)的有用功為_(kāi)___，總功為_(kāi)___，額外功為_(kāi)___，機(jī)械效率為_(kāi)___。

GhFSfS探究斜面的機(jī)械效率1、提出猜想：斜面的機(jī)械效率可能和有關(guān)。2、參考器材：長(zhǎng)木板、小車(chē)、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺3、探究過(guò)程：⑴組裝器材⑵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)斜面的傾斜程度⑶分析數(shù)據(jù)，得到結(jié)論⑴實(shí)驗(yàn)裝置：FSh⑵實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①測(cè)量小車(chē)的重量，記錄數(shù)據(jù)；

③改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟②。

②把小車(chē)用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、小車(chē)沿斜面移動(dòng)的距離S、小車(chē)上升的高度h。⑶注意事項(xiàng)：①要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)物體。②拉力要與斜面平行。③及時(shí)記錄數(shù)據(jù)。4、記錄表格：斜面傾斜程度小車(chē)重量G/N斜面高度

h/m拉力F/N斜面長(zhǎng)

s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率℅較緩較陡很陡結(jié)論：光滑程度相同的斜面，斜面越傾斜，越費(fèi)力，機(jī)械效率越高討論如果斜面越粗糙呢？分析：當(dāng)斜面長(zhǎng)度、高度、物重都相同時(shí)，斜面越粗糙，摩擦力越大，拉力越大，總功越大，有用功不變，機(jī)械效率越低結(jié)論：斜面越粗糙，機(jī)械效率越低影響斜面機(jī)械效率的因素有兩點(diǎn)斜面的傾斜程度斜面的光滑程度斜面越傾斜,機(jī)械效率越高斜面越光滑,機(jī)械效率越高小結(jié)：1、有用功、額外功、總功2、機(jī)械效率3、斜面的機(jī)械效率與坡度有關(guān)1、現(xiàn)實(shí)中,關(guān)于機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的是：D、省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高。C、做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高；B、單位時(shí)間里做功越多的機(jī)械，

機(jī)械效率越高；A、機(jī)械效率總小于1；鞏固練習(xí)2、為了提高滑輪組的機(jī)械效率，以下

做法中正確的是：（）C、增加承擔(dān)物重的繩子股數(shù)；B、以較慢的速度勻速提升重物；A、以較快的速度勻速提升重物；D、把滑輪做得更輕巧，減小滑輪在

轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦；鞏固練習(xí)3、某同學(xué)用動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的三種石頭抬高20cm,手向下壓的力是220N,手下降的高度是_____cm,

人做的功是_____J,有用功是_______J,

這根杠桿的機(jī)械效率是________.鞏固練習(xí)40888090.9%4、用一動(dòng)滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上，所用力是120N，求有用功、總功