寒假自習(xí)課 25春初中物理北師版八年級(jí)下冊上課課件 第九章 第五節(jié) 探究使用機(jī)械是否省功

第九章機(jī)械和功第五節(jié)探究使用機(jī)械是否省功1學(xué)習(xí)目標(biāo)2課時(shí)導(dǎo)入3感悟新知4隨堂檢測5課堂小結(jié)1.通過實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)滑輪是否省功，知道任何機(jī)械都不能省功2.通過分析，知道有用功、總功、額外功及它們之間的關(guān)系3.理解機(jī)械效率的概念，知道機(jī)械效率的計(jì)算公式，會(huì)運(yùn)用公式計(jì)算簡單機(jī)械的機(jī)械效率4.知道機(jī)械效率的物理意義，知道實(shí)際機(jī)械效率不可能是100%,了解影響機(jī)械效率的因素，知道提高滑輪組機(jī)械效率的方法5.了解斜面和螺旋學(xué)習(xí)效率機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)探究使用機(jī)械是否省功1工人通過滑輪組、定滑輪和輪軸提升豎井中的重物。工人為什么不直接提起重物，而是用這么多的簡單機(jī)械進(jìn)行組合呢?使用滑輪組、定滑輪和輪軸這些簡單機(jī)械的優(yōu)勢是什么?知識(shí)點(diǎn)探究使用機(jī)械是否省功1人們使用杠桿、輪軸、滑輪等機(jī)械是為了達(dá)到一定的目的。在使用中，有的機(jī)械可以省力，有的機(jī)械可以改變作用力的方向或達(dá)到“省距離”的效果。那么，使用機(jī)械能省功嗎?怎樣判斷使用機(jī)械是否省功呢?知識(shí)點(diǎn)探究使用機(jī)械是否省功1實(shí)驗(yàn)：探究使用動(dòng)滑輪是否省功1.實(shí)驗(yàn)思路：比較使用機(jī)械和不使用機(jī)械兩種情況下，對同一物體完成同一工作任務(wù)的過程中，人所做的功的大小關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)器材：重物、鐵架臺(tái)、動(dòng)滑輪裝置、彈簧測力計(jì)、皮尺等。知識(shí)點(diǎn)探究使用機(jī)械是否省功1實(shí)驗(yàn)：探究使用動(dòng)滑輪是否省功3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）直接用手通過彈簧測力計(jì)勻速豎直提起一個(gè)重物，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，測出重物移動(dòng)的距離并計(jì)算出拉力對重物做的功W1。知識(shí)點(diǎn)探究使用機(jī)械是否省功13.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（2）再用彈簧測力計(jì)通過一個(gè)動(dòng)滑輪提起這個(gè)重物，使重物勻速上升相同的高度，測算出對繩端的拉力做的功為W2。比較W1、W2的大小就可以探究使用動(dòng)滑輪是否省功。hsF/知識(shí)點(diǎn)探究使用機(jī)械是否省功14.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：力F∕N重物移動(dòng)的距離h∕m力F做的功W1∕J力F/∕N繩子自由端移動(dòng)的距離s∕m力F/做的功W2∕J5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：W2＞W(wǎng)1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明使用動(dòng)滑輪不省功。1.00.200.400.200.650.26知識(shí)點(diǎn)探究使用機(jī)械是否省功16.實(shí)驗(yàn)反思：為什么使用動(dòng)滑輪省力卻不省功?①直接用彈簧測力計(jì)勻速豎直提升重物，只需提升重物做功。②豎直拉動(dòng)繩子使動(dòng)滑輪和重物一起上升時(shí)，既要提升重物做功，也要提升繩子和動(dòng)滑輪做功，還要克服動(dòng)滑輪上的摩擦做功，因此使用動(dòng)滑輪并不省功。大量實(shí)驗(yàn)表明:使用任何機(jī)械都不能省功。知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2在用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，動(dòng)滑輪對物體所做的功是有用的，這部分功叫作有用功（W有用）。有用功與額外功的總和即拉力所做的功叫作總功（W總）。提升重物時(shí)，不可避免地要對繩子和動(dòng)滑輪本身做功，這部分叫作額外功（W額外）。W總=W有用+W額外知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2實(shí)例分析：小明利用動(dòng)滑輪把木料拉上四樓時(shí)，手拉繩子做的功與動(dòng)滑輪對木料做的功相等嗎？把木料拉上四樓目的，需要,有價(jià)值拉木料所做的功即為有用功動(dòng)滑輪上升，克服摩擦必須,但沒有價(jià)值動(dòng)滑輪重力，摩擦力所做的功即為額外功拉力做的總功知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2有用功在總功中所占的比例越大越好。有用功占的比例越大，說明機(jī)械工作的效率越高。定義：我們用有用功跟總功的比值來描述機(jī)械的這種特性，稱之為機(jī)械效率。機(jī)械效率用符號(hào)η表示。知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2機(jī)械效率的公式：用字母表示機(jī)械效率：知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2（1）對于實(shí)際機(jī)械，由于額外功的存在，總有W有用＜W總，因此η＜100％。（2）例：起重機(jī)的機(jī)械效率為40％~

50％的意思是什么？說明：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40％~

50％，也可以說有用功在總功中占有40％~

50％，另外的占比做的是額外功。對機(jī)械效率的理解：知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2分析如何提高機(jī)械效率：1.額外功不變時(shí)，增加有用功，如，增加鉤碼的重力，上升相同高度時(shí)，有用功增加，機(jī)械效率增加。2.有用功不變時(shí)，減少額外功，如，同一鉤碼被提升相同高度，有用功一定，可以通過減少額外功，機(jī)械效率也會(huì)增加。經(jīng)常保養(yǎng)、定時(shí)潤滑以減小滑輪的輪與軸之間摩擦，減小動(dòng)滑輪的自重，減小繩子的重力等方法。思考：此圖中克服摩擦力做功是有用功還是額外功？使物體勻速直線運(yùn)動(dòng)是目的，克服物體與水平面之間的摩擦力做功能達(dá)到目的，所以做的功是有用功。W有用＝fs物素養(yǎng)進(jìn)階歸納機(jī)械效率表達(dá)式：η＜100％W總=W有用+W額外知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2書上例題：求滑輪組的機(jī)械效率。桶和沙子所受的總重力G桶沙=m桶沙g=118kg×10N/kg=1180N。動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)=m動(dòng)g=2kg×10N/kg=20N。提升桶和沙子做的有用功W有用=G桶沙h=1180N×9m=10620J。忽略摩擦和繩重，提升動(dòng)滑輪做的功是額外功W額外=G動(dòng)h=20N×9m=180J。拉力所做的總功W總=W有用+W額外=10620J+180J=10800J?；喗M的機(jī)械效率

=

=98.3%。知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2交流討論：1.使用滑輪組提升重物時(shí)，影響其機(jī)械效率的因素有哪些?重物所受重力；動(dòng)滑輪所受重力；繩子所受重力；繩子與滑輪之間的摩擦等等。知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2交流討論：2.某公司的一幅廣告宣傳畫，一個(gè)巨大的滑輪提起一個(gè)小皮箱，宣傳文宇寫著“事無大小，必盡全力”。請你分析滑輪組機(jī)械效率與物重的定性關(guān)系，并結(jié)合這個(gè)關(guān)系談一談你對這幅廣告宣傳畫中觀點(diǎn)的看法。知識(shí)點(diǎn)機(jī)械效率2實(shí)踐活動(dòng)：查閱資料，了解人類使用機(jī)械的歷史，寫一份調(diào)查報(bào)告或制作一期壁報(bào)，并與同學(xué)交流。拓展閱讀斜面與螺旋工人在將較重的貨物搬到貨車上時(shí)，往往會(huì)借助斜面，這樣就會(huì)輕松許多。斜面是與水平面成一定角度的平面，也是簡單機(jī)械的一種。拓展閱讀斜面與螺旋把三角形紙片繞在一支長鉛筆上，就可以體會(huì)到斜面變形成為螺旋的過程。拓展閱讀斜面與螺旋螺旋有一個(gè)特點(diǎn)，可以將繞軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與沿軸的直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，所以螺旋有許多巧妙的應(yīng)用。木螺絲螺桿螺旋式汽車千斤頂拓展閱讀斜面與螺旋螺旋審生活中的其他應(yīng)用：螺旋斜面引橋螺栓拓展閱讀斜面與螺旋一般來說，斜面的傾斜角度越小越省力，機(jī)械效率越低。影響斜面機(jī)械效率的因素斜面的傾斜程度斜面的粗糙程度

練習(xí)1

B生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，在使用機(jī)械時(shí)，下列說法中正確的是（）A．可以省力，同時(shí)也可以省功B．可以省力或省距離，但不能省功C．只有在費(fèi)力情況時(shí)才能省功D．可以省距離，同時(shí)也可以省功

練習(xí)2

D做功快慢與機(jī)械效率無關(guān)

練習(xí)3

A水桶掉進(jìn)水里，打撈時(shí)桶里帶了些水，下列關(guān)于該過程做功的說法中正確的是（）A．對桶所做的功是有用功B．對桶所做的功是額外功C．對水所做的功是有用功D．對水所做的功是總功

練習(xí)4

1009595%目的需求，即使克服水和桶的重力做功，也是有用功練習(xí)5

60如圖所示，在的