《高中物理课件 12.3.1《机械效率》之斜面》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理课件 12.3.1《机械效率》之斜面（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、12.3.1机械效率,学习目标： 1.理解做功时三类功的关系。 2.理解机械效率的含义和特点。 3.知道斜面机械效率与哪些因素有关。,提出问题,学 生 讨 论,学 生 讨 论,对砂子做功,对空桶做功,克服自身重力做功,并不需要做 但 又不得不做的功,对人们有用 必须做的功,他的目的是：,把沙子运上三楼,手提水桶提沙子,一、有用功和额外功,1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功,2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所 需要但又不得不做的功,3.总 功（W总）：动力所做的所有功,即有用功与额外功的总和,W总 = W有 + W额,用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪
2、部分是额外功?,提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。,如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?,提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。,想一想；议一议：,对砂子做功,对空桶做功,对动滑轮做功,议一议：,对砂子做功,对口袋做功,对动滑轮做功,另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？,动滑轮提水桶提沙子,动滑轮提口袋提沙子,W有1 = G沙 h,三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？,方法2：,方法3：,W额1 =（G桶 + G人）h,W总1 =（W有1 + W额1）,= 600J,方法1：,= 100N
3、6m,= (20N+400N)6m,= 2520J,= 3120J,W有2 = G沙 h = 600J,W额2 =（G桶 + G轮）h,W总2 =（W有2 + W额2）,= (20N+10N)6m,= 180J,= 780J,W有3 = G沙 h = 600J,W额3 =（G袋 + G轮）h,W总3 =（W有3 + W额3）,= (5N+10N)6m,= 90J,= 690J,算一算：,二、机械效率,（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位.,1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（）,（2）机械效率总小于1 .,（因为有用功总小于总功）,2. 公式：,%,3. 特点：,起重机的机械效率是6
4、0%,它表示什么意思？,1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60% 2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40,4.机械效率的意义,有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。,机械效率与 是否省力.功率大小. 做功的多少无关。,三种提沙方法中的机械效率分别为多少？,W有1 = G沙 h,方法2：,方法3：,W额1 =（G桶 + G人）h,W总1 =（W有1 + W额1）,方法1：,= 100N6m,= 600J,= (20N+400N)6m,= 2520J,= 3120J,W有2 = G沙 h = 600J,W额2 =（G桶 + G轮）h,W总2 =（W有2 + W额2）,
5、= (20N+10N)6m,= 180J,= 780J,W有3 = G沙 h = 600J,W额3 =（G袋 + G轮）h,W总3 =（W有3 + W额3）,= (5N+10N)6m,= 90J,= 690J,1 =,W有1,W总1,=,600J,3120J,= 19.2%,2 =,W有2,W总2,=,600J,780J,= 76.9%,3 =,W有3,W总3,=,再算算：,有用功相同，额外功越少机械效率越高.,600J,690J,= 87.0%,斜面的机械效率,探究,思考：工人师傅利用斜面提升物体做功时，哪些做的是有用功？哪些是额外功？哪些是总功？,W有用=Gh,W额外=fs,W总=Fs,W
6、额外= W总-W有用,斜面的机械效率怎么计算？,如何测量斜面的机械效率呢？,探究:,斜面的机 械效率,1.把物体拉上斜面 时,额外功是什么?,(克服物体与斜面 之间的摩擦力而做 功),2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时 斜面的机械效率是否相同.,请思考:,1.怎样计算总功?,W总= F S,2.怎样计算有用功?,W有用 = G h,3.实验中需要测量哪几个物理量?,改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率,深入探究 斜面的机械效率影响因素,1、猜想：,斜面的机械效率可能和_有关。,2、研究方法：,3、器材选择与实验设计：,F,S,h,(实验装置）,探究 斜面的机械效率,1
7、、提出猜想：,斜面的机械效率可能和 有关。,2、参考器材：,长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺,3、探究过程：,组装器材,进行实验,斜面的倾斜程度,分析数据，得到结论,注意：沿斜面方向匀速拉动,实验步骤：,测量小木块的重量，记录数据；,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,注意事项：,要匀速拉动物体。,拉力要与斜面平行。,及时记录数据。,记录数据:,1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?,2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?,5.0,5.0,5.0,0.5,0.5,0.5,0.1,0.1
8、5,0.25,1.6,2.2,3.1,0.5,0.75,1.25,0.8,1.1,1.55,63%,68%,81%,FS=Gh,光滑程度相同的斜面，越平缓越省力，机械效率越低。,理论推导:,小常识：,起重机的机械效率一般为40-50 滑轮组的机械效率一般为50-70 抽水机的机械效率为60-80,提高机械效率,更充分的发挥设备的作用,有着重要的经济意义,该如何提高机械效率呢,?,与斜面的光滑程度有关,影响斜面机械效率的因素有两点,请你判断：下面说法中是否正确？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物体做功越慢，机械效率越低（ ） 4做总功越多，机械效率越低（ ）
9、 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机械效率越高，越省力（ ）,课堂练习,8.练习：如图所示斜面长1m，高0.2m；将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么： （1）斜面的机械效率是多少？ （2）重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功？ （3）为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议： A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端 B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端 C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面其中建议（ ）可以达到目的； 理由是： _ ,解：（1）物体的有用功：W有用=Gh
10、=10N0.2m=2J； 总功：W总=FS=2.5N1m=2.5J； 机械效率：=,=,（2）克服摩擦力所做的额外功：W额外=W总-W有用=2.5J-2J=0.5J （3）因为摩擦力做功只和距离的长短、力的大小有关，与速度大小无关，则AB都不能减小摩擦力的功，只有C，可以减小摩擦力，减小额外功，故选 C，理由为：重物上升过程中克服摩擦做的额外功减少,=80%,答：斜面的机械效率为80%，额外功为0.5J，选C， 因为重物上升过程中克服摩擦力做的额外功减少,9斜面：是一种_但能_的简单机械；高度相同，斜面越长越省力,费距离,省力,10某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为_。,Gh,FS,f S,知识小结：,1、明确斜面的有用功、额外功、总功,2、机械效率：,3、斜面的机械效率与斜面倾斜程度、表面粗糙程度有关,
