初二物理第十二章简单机械第三节 机械效率优秀课件

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1、 机械效率有什么办法将课室门口的沙子运上教有什么办法将课室门口的沙子运上教学楼顶楼？学楼顶楼？ 思考：思考：你你会会选选哪哪种种方方法法呢呢？想想议议想想议议1 12 23 31 12 23 3对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功人提沙子做功1对砂子做功2对桶做功3克服自重做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对桶做功3对动滑轮做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮做功必须做的功必须做的功额外做的功额外做的功有用功有用功：使用机械时对人们有用的功使用机

2、械时对人们有用的功额外功额外功：人们不需要但又不人们不需要但又不得不做的功得不做的功总功总功：有用功与额外功的总和，即有用功与额外功的总和，即W总总=W有有+W额额一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？1 12 23 31 12 23 3对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。请算

3、出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J1 12 23 31 12 23 3对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%二、二、机机械械效效率率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率.2.表达式表达式:没有！因为有用功总小于总功，所以没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于机械效率总小于1分组讨论：分组讨论：

4、 有没有机械效率为有没有机械效率为100%100%的机械？为什么？的机械？为什么？想一想；议一议：想一想；议一议： 用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？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？起重机起重机的机械效率是的机械效率是60%它表示什么意思？它表示什么意思？ 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是值是60%60%，也可以说有用功在总功中占有，也可以说有用功在总功中占有60%60%，另外，另外的的4040是额外功是额外功。一些机械的机械效率：一些机械的机

5、械效率： 滑轮组：滑轮组：50%70%起重机：起重机：40%50%一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 抽水机：抽水机：60%80%柴油机：柴油机：28%40%FF=G/nS=nh不计绳重摩擦和不计绳重摩擦和动滑轮重动滑轮重不计绳重及摩擦不计绳重及摩擦不不 计计 绳绳 重重FSWW有W额W总W有=GhW额= 0W总=Fs= W有W有用有用/W总总Gh/Fs=100%F=(G+G动)/nS=nhW有=GhW额=G动hW总=Fs=Gh+G动hW有用有用/W总总Gh/Fs=G/(G+G动动)F=F动力S=nhW有=GhW额=w总-w有W总=Fs W有用有用/W总总Gh/Fs=G/nF如图所示，已

6、知重物如图所示，已知重物G被提升的高度为被提升的高度为h，请填写下表：请填写下表：课前热身课前热身 注意：所给已知条件不同，所得到的一些推导公式也就不同注意：所给已知条件不同，所得到的一些推导公式也就不同GhW W总总=Fs=FsG物物F拉拉 W有有=F拉拉hW W有有= G= G物物 h hG nF如图所示的机械中，用动滑轮重为如图所示的机械中，用动滑轮重为G G动动的滑轮的滑轮组将重为组将重为G G 的物体匀速提升的物体匀速提升h h，不计绳重和摩，不计绳重和摩擦，擦，W W有有= =_，W W总总=_=_，=_=_。G hG h(G+G(G+G动动)h)hG/(G+GG/(G+G动动)

7、)不计绳重和摩擦不计绳重和摩擦:= G物物G物物+G动动影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素总结总结：若忽略绳重及摩擦若忽略绳重及摩擦可知：可知：G一定时，一定时，G动动越大，滑轮组的机械效率越大，滑轮组的机械效率就越小就越小； G动动一定时，一定时，G越大，滑轮组的机械越大，滑轮组的机械效率效率就越大就越大。F有用功和总功的寻找有用功和总功的寻找方法方法1、W有有为滑轮组对物体为滑轮组对物体的拉力所做的功。的拉力所做的功。 （一般从滑轮组直接（一般从滑轮组直接对物体施加的力入手）对物体施加的力入手）2、W总总为动力对滑轮组为动力对滑轮组所做的功。所做的功。 （一般从动力为

8、人手一般从动力为人手处入手）处入手）FF拉F拉F拉拉2、如图所示，用、如图所示，用40N的拉力使物体的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是整个装置的机械效率是75%.求求:(1)物体的重力是多少？物体的重力是多少？(2)若物体的重力变为若物体的重力变为150N,绳绳的拉力又是多少？的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？机械效率又是多少？F当堂训练当堂训练G（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则，则s绳绳nh物物由由得得 G物物1=n1F拉拉=375%40N=90N(2)若不计绳重和摩擦，若不计绳

9、重和摩擦，F=1/n(G物物1+G动动)则，则，G动动=nF拉拉1G物物1=340N90N=30N 当提升当提升150N的重物时，则的重物时，则F拉拉2=1/n(G物物2+G动动)=1/3（150N+30N）=60N=150N150N+30N=83.33解：解：GF当堂训练当堂训练 如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?G解:因为h= S=10cm=0.1m13W有=Gh=240 N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m=30J = = 100%=80% W有W总24J30J F例例

10、起起重重机机把把质质量量为为0.6t的的重重物物匀匀速速提提升升了了3m，而而它它的的电电动动机机所所做做的的功功是是34000J，起重机的机械效率是多少？起重机的机械效率是多少？解：解：m0.6t600kgGmg600kg9.8N/kg5880NW有用有用Gh5880N3m17640J=W有用有用/W总总17640J/34000J51.9一台起重机将重一台起重机将重36003600N N的货物提高的货物提高4 4m m。如果额外功是如果额外功是96009600J J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？率

11、是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？解：解：起重机提高物体的力等于物体的重力起重机提高物体的力等于物体的重力F=G=3600N起重机提升重物所做的有用功起重机提升重物所做的有用功W有有=Fh=Gh=3600N4m=14400J=1.44104J起重机做的总功起重机做的总功W总总=W有有+W额额=14400J+9600J=2.4104J因此，起重机的机械效率因此，起重机的机械效率=W有有/W额额=1.44104J/2.4104J=60%4、用用一一动动滑滑轮轮将将重重200N的的砂砂子子提提到到9m高高的的脚脚手手架架上上，所所用用力力是是120N，求求有有用用功功、总总功功机机械效率各是多少

12、？械效率各是多少？解：解：5、选择题：正确的是、选择题：正确的是（A）额外功与总功的比值越大，机械效率越小）额外功与总功的比值越大，机械效率越小.（B）机械效率大的机械一定）机械效率大的机械一定省力省力。（C）机械效率越高，则机械做的有用功越多。）机械效率越高，则机械做的有用功越多。（D）机械做的总功越少，机械效率也越低。）机械做的总功越少，机械效率也越低。（E）在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。）在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。（F）总功是有用功和额外功的总和。）总功是有用功和额外功的总和。AEF影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素例例6 6、提

13、高滑轮组的机械效率，下列措施、提高滑轮组的机械效率，下列措施正确的是正确的是()A.多用几个动滑轮，减小拉力多用几个动滑轮，减小拉力B.增加钩码个数，增大拉力增加钩码个数，增大拉力C.减小提升的高度，减小做功减小提升的高度，减小做功D.上述措施都可行上述措施都可行Bv1 1、如图所示，在水平拉力如图所示，在水平拉力F F作用下，使重作用下，使重4040N N的物体的物体A A匀速移动匀速移动5 5m m，物体物体A A受到地面的摩擦力为受到地面的摩擦力为5 5N N，不计滑轮、不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力拉力F F做的功为（做的功为（ ）vA

14、A50J B50J B25J C25J C100J D100J D200J200JB B当堂训练当堂训练有用功和总功的寻找有用功和总功的寻找例例1 1、如图所示，用滑轮组匀速提升一、如图所示，用滑轮组匀速提升一重重100N的重物，所用的拉力的重物，所用的拉力F大小为大小为60N.如果物体上升如果物体上升1m，则则W总总=_J，W有用有用=_J，=_，如果不计如果不计绳重及绳子与滑轮的摩擦，则动滑轮绳重及绳子与滑轮的摩擦，则动滑轮的重的重G动动=_N.12010083.3%20F拉有用功和总功的寻找有用功和总功的寻找v例例2 2 、如如图图所所示示，在在5050N N的的水水平平拉拉力力F F作

15、作用用下下, , 重重800800的的物物体体沿沿水水平平地地面面做做匀匀速速直直线线运运动动, , 物物体体与与地地面面间间滑滑动动摩摩擦擦力力为为120120. .则则滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率为为 ；若若物物体体的的速速度度为为0.20.2m/s,m/s,则则1 1minmin内拉力做的功为内拉力做的功为 J J80%1800F拉拉1.下列关于机械效率的说法中正确的是下列关于机械效率的说法中正确的是()A.做功多的机械，机械效率一定高做功多的机械，机械效率一定高B.单位时间内所做的功越多，机械效率越单位时间内所做的功越多，机械效率越高高C.使用任何机械的目的都是为了省功使用任何机械

16、的目的都是为了省功D.使用任何机械，它的机械效率总小于使用任何机械，它的机械效率总小于1热身训练热身训练D热身训练热身训练v2 2、甲乙两机械，甲的机械效率是、甲乙两机械，甲的机械效率是7070、乙的、乙的v机械效率是机械效率是5050，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是（ ）vA A、使用甲机械做功省力使用甲机械做功省力 vB B、甲机械做功快甲机械做功快vC C、相同时间内，甲机械完成的功多相同时间内，甲机械完成的功多 vD D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。乙机械的额外功在总功中占的比例大。D热身训练热身训练v3 3、关于机械效率，下列说法正确的是、关于机械效率，下列说法正确的是

17、（ ）vA.A.有用功越大，机械的机械效率就越高有用功越大，机械的机械效率就越高 B.B.额外功越大，机械的机械效率就越低额外功越大，机械的机械效率就越低vC.C.总功越大，机械的机械效率就越低总功越大，机械的机械效率就越低 vD.有用功与总功的比值越大，机械的机有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高械效率就越高 D4、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦滑轮的摩擦 （ ）vA、甲较省力且机械效率较高甲较省力且机械效率较高vB、乙较省力且机械效率较高乙较省力

18、且机械效率较高vC、两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同vD、两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同热身训练热身训练CFF热身训练热身训练v5 5、如如图图是是某某同同学学在在测测量量滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率实实验验的的图图形形，重重物物的的重重力力为为8 8N N，每每个个滑滑轮轮的的重重力力都都为为1 1N N，不不计计绳绳重重及及绳绳子子与与滑滑轮轮、滑滑轮轮轴轴之之间间的的摩摩擦擦，使使用用滑滑轮轮组组使使钩钩码码匀匀速速直直线线上上升升0.10.1m m，则则人人的的拉拉力力大大小小为为 N N，有有用用功

19、功为为 J J，额额外外功功为为 J J，机械效率为机械效率为 F30.80.188.9%F拉实验：测滑轮组的机械效率链接【实验目的】1学习安装滑轮组。学习安装滑轮组。2学习测滑轮组的机械效率。学习测滑轮组的机械效率。3学习计算滑轮组的机械效率。学习计算滑轮组的机械效率。讨论：讨论：为得出滑轮组滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。实验器材：使用弹簧测力计时首使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？先要做的是什么呢？用弹簧测力计用弹簧测力计测钩码的重力测钩码的重力你还可以组你还可以组装成其他的装成其

20、他的滑轮组！滑轮组！匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力从弹簧秤读出拉力F的数值的数值钩码上升的高度（h） 细绳自由端通过细绳自由端通过的距离（的距离（s s） 实验步骤：1.照课本图照课本图9-30，把滑轮组和刻度尺安装好，测出，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码钩码G的值，并记录表中。的值，并记录表中。2.匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出上升，读出弹簧测力计所示拉力弹簧测力计所示拉力F的值的值 ，从刻度尺读出钩码，从刻度尺读出钩码升高的距离升高的距离h和弹簧测力计移动的距离和弹簧测力计移动的距离S

21、，记录数，记录数据在表格中。据在表格中。3.分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。4.再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。1、比较两次两种滑轮组有什么不、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？同？机械效率有何差异？2、分析影响滑轮组机械效率的因、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？素是什么？影响滑轮组机械效率的因素v1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦v（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）v2 、所提升的物重v（物重增加，机械效率也提高）v3、动滑轮的自重v（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）提高

22、滑轮组机械效率的方法：提高滑轮组机械效率的方法：)、减轻动滑轮自重。、减轻动滑轮自重。)、增加重物重量。、增加重物重量。v例例5 5、小明在、小明在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次试验，试验数据如下表：所示的滑轮组进行了三次试验，试验数据如下表：次数次数 物重物重G/N G/N 物体上升的物体上升的高度高度h/cm测力计的测力计的示数示数F/N测力计移动测力计移动的距离的距离s/cm 1 16 63 32.52.59 92 26 65 52.52.517173 36 68 82.52.52424影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组

23、机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素（1 1）分析表中数据，回答以下问题：分析表中数据，回答以下问题：表中有一个数据的记录是错误的，错误的数表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据据_ _ ； 第第3 3次实验中滑轮组的机械效率是次实验中滑轮组的机械效率是_； 滑轮组的机械效率与滑轮组的机械效率与_无关；无关； （2 2）小红在小明实验的基础上多使用了一个滑轮）小红在小明实验的基础上多使用了一个滑轮也做了试验，如乙图所示，也做了试验，如乙图所示， 小红多使用了一个滑轮，目的是为了改变小红多使用了一个滑轮，目的是为了改变_ 当这两位同学使用各自的滑轮组提升相

24、同的重当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_（选填选填“相同相同”或或“不相同不相同”），）， 理由：理由：_ _ （3 3）小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重物，若小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重物，若忽略绳重及摩擦，与乙图相比（已知：忽略绳重及摩擦，与乙图相比（已知：G G丙动丙动G G乙动乙动) )，它的机械效率将，它的机械效率将_（选填（选填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”），理由是：），理由是：_ _ 17cm（或5cm）80%物体上升的高度物体上升的高度拉力的方向拉力的方向相同相同所做的有用功

25、与总功的比值不变所做的有用功与总功的比值不变FG甲 乙减小减小所做的有用功与总功的比值减小所做的有用功与总功的比值减小F丙使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？2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_。GhFSfS探究探究:斜面的机械效率斜面的机械效率1、提出猜想：、提出猜想：斜面的斜面的机械效率机械效率可能和可能和有关。有关。2、参考器材：、参考器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程

26、：、探究过程：组装器材组装器材进行实验进行实验斜面的坡度斜面的坡度分析数据，得到结论分析数据，得到结论链接实验装置：实验装置：FSh实验过程：实验过程：测量小木块的重量，记录数据；测量小木块的重量，记录数据；改变斜面的倾斜程度，重复步骤改变斜面的倾斜程度，重复步骤。把把小小木木块块用用弹弹簧簧秤秤沿沿斜斜面面匀匀速速向向上上拉拉；分分别别记记录录拉拉力力F F、木木块块沿沿斜斜面面移移动动的的距距离离S S、木块上升的高度木块上升的高度h h。注意事项：注意事项：要匀速拉动物体。要匀速拉动物体。拉力要与斜面平行。拉力要与斜面平行。及时记录数据。及时记录数据。4 4、记录表格：、记录表格：斜面倾

27、斜面倾斜程度斜程度木块重量木块重量 G/N斜面高度斜面高度 h/m拉力拉力F/N斜面长斜面长 s/m有用功有用功 W有有/J总功总功W总总/J机械效率机械效率较缓较缓较陡较陡很陡很陡结论：结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。斜面越陡，越不省力，机械效率越高。与斜面的光与斜面的光滑程度有关滑程度有关影响斜面机影响斜面机械效率的因械效率的因素有两点素有两点斜面的坡度斜面的坡度斜面的光滑程度斜面的光滑程度斜面越陡斜面越陡,机械效率越高机械效率越高斜面越光滑斜面越光滑,机械效率越高机械效率越高如何提高机械效率：如何提高机械效率： 1）提高机械效率的意义：减少能耗，降低生产成本 ,有重要的经济意义。

28、 2）提高机械效率的办法是：改进结构,使它更合理、更轻巧，在使用中按照技术规程经常保养，定时润滑，以减小摩擦。机械效率机械效率：有用功跟总功的比值有用功跟总功的比值小小结结：有用功有用功：对人们有用的功：对人们有用的功额外功额外功：人们不需要但又不：人们不需要但又不得不做的功得不做的功总功总功：有用功与额外功的总和：有用功与额外功的总和公式公式： 永远小于1 斜面的机械效率斜面的机械效率如何提高机械效率如何提高机械效率1 1、有用功有用功有用功有用功WW有用有用有用有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也：使用

29、机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，在提升物体时，在提升物体时，在提升物体时，WW有用有用有用有用=Gh=Gh。2 2、额外功额外功额外功额外功WW额外额外额外额外：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。功叫额外功。功叫额外功。功叫额外功。额外功的主要来源：额外功的主要来源：额外功的主要来源：额

30、外功的主要来源：提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。等所做的功。等所做的功。等所做的功。克服机械的摩擦所做的功。克服机械的摩擦所做的功。克服机械的摩擦所做的功。克服机械的摩擦所做的功。3 3、总功总功总功总功WW总总总总：(1)(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功人们在使用机械做功的过程中实际所做的功人们在使用机械做功的过程中实际所做的功人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：叫总功

31、，它等于有用功和额外功的总和。即：叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：WW总总总总=W=W有用有用有用有用+W+W额外额外额外额外。(2)(2)若人对机械的动力为若人对机械的动力为若人对机械的动力为若人对机械的动力为F F，则：，则：，则：，则：WW总总总总=FS=FS4 4、机械效率机械效率机械效率机械效率 (1)(1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。定义：有用功与总功的比值叫机械效率。定义：有用功与总功的比值叫机械效率。定义：有用功与总功的比值叫机械效率。(2)(2)公式：公式：公式：公式：=W=W有用有用有用有用/W/W总总总总。(3)(3)机械效率总是小于机械效率总是小于机械效

32、率总是小于机械效率总是小于1 1。(4)(4)提高机械效率的方法提高机械效率的方法提高机械效率的方法提高机械效率的方法 减小摩擦，减小摩擦，减小摩擦，减小摩擦，改进机械，减小自重。改进机械，减小自重。改进机械，减小自重。改进机械，减小自重。知识回顾知识回顾a实验原理实验原理实验原理实验原理：所测物理量：所测物理量：所测物理量：所测物理量：物重物重物重物重GG、拉力、拉力、拉力、拉力F F、重物上升的距离、重物上升的距离、重物上升的距离、重物上升的距离h h、弹簧测力计移动的距离弹簧测力计移动的距离弹簧测力计移动的距离弹簧测力计移动的距离S S测量仪器：测量仪器：测量仪器：测量仪器： 弹簧测力计

33、、刻度尺弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺考点考点1：探究斜面的机械效率：探究斜面的机械效率在此实验中的注意事项：在此实验中的注意事项：1 1、在实验过程中，拉力方向应与在实验过程中，拉力方向应与在实验过程中，拉力方向应与在实验过程中，拉力方向应与斜面保持一致斜面保持一致斜面保持一致斜面保持一致且且且且要要要要匀速向上匀速向上匀速向上匀速向上拉动弹簧拉动弹簧拉动弹簧拉动弹簧测测力计力计力计力计2 2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀

34、速拉动过程中读数过程中读数过程中读数过程中读数斜面的机械斜面的机械斜面的机械斜面的机械效率的影响因素效率的影响因素效率的影响因素效率的影响因素：斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度1.在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。越高。越高。越高。2. 2.在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效在斜面倾斜程度相同时，斜面

35、越粗糙，机械效率越低。率越低。率越低。率越低。实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：1.1.1.1.（10101010年武年武年武年武汉汉市）下市）下市）下市）下图图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验实验装置。装置。装置。装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：斜面向上做匀

36、速直线运动。实验的部分数据如下：斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：实验实验次数次数次数次数斜面斜面斜面斜面倾倾斜程度斜程度斜程度斜程度物物物物块块重重重重量量量量G/NG/NG/NG/N斜面高斜面高斜面高斜面高度度度度h/mh/mh/mh/m沿斜面沿斜面沿斜面沿斜面拉力拉力拉力拉力F/NF/NF/NF/N斜面斜面斜面斜面长长s/ms/ms/ms/m机械机械机械机械效率效率效率效率1 1 1 1较缓较缓101010100.10.10.10.15.05.05.05.01 1 1 12 2 2 2较较陡陡陡陡101010100.30.30.30.

37、36.76.76.76.71 1 1 1454545453 3 3 3最陡最陡最陡最陡101010100.50.50.50.58.48.48.48.41 1 1 160606060小明探究的是斜面的机械效率跟小明探究的是斜面的机械效率跟小明探究的是斜面的机械效率跟小明探究的是斜面的机械效率跟 _ _ _ _的关系。的关系。的关系。的关系。在第在第在第在第1 1 1 1次次次次实验实验中，斜面的机械效率中，斜面的机械效率中，斜面的机械效率中，斜面的机械效率为为 ，物，物，物，物块块和斜面和斜面和斜面和斜面的内能增加了的内能增加了的内能增加了的内能增加了约约 _ . _ . _ . _ . 分析表

38、格中数据可以得出分析表格中数据可以得出分析表格中数据可以得出分析表格中数据可以得出结论结论：在斜面粗糙程度相同：在斜面粗糙程度相同：在斜面粗糙程度相同：在斜面粗糙程度相同时时，斜面越陡，机械效率越斜面越陡，机械效率越斜面越陡，机械效率越斜面越陡，机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟。若要探究斜面机械效率跟。若要探究斜面机械效率跟。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，斜面的粗糙程度的关系，斜面的粗糙程度的关系，斜面的粗糙程度的关系，应应保持保持保持保持 _ _ _ _不不不不变变。斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度20%20%20%20%4J4J4J4J高高高高斜面

39、的倾斜程度斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度变式题变式题变式题变式题1. 1.在第在第在第在第1 1 1 1次实验中物体和斜面间的摩擦力为次实验中物体和斜面间的摩擦力为次实验中物体和斜面间的摩擦力为次实验中物体和斜面间的摩擦力为_N_N_N_N。2.2.2.2.若要探究斜面机械效率若要探究斜面机械效率若要探究斜面机械效率若要探究斜面机械效率跟物重的关系，应保持跟物重的关系，应保持跟物重的关系，应保持跟物重的关系，应保持_不变。不变。不变。不变。3. 3. 3. 3.若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的

40、关系若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系 ，需，需，需，需增加的器材有增加的器材有增加的器材有增加的器材有_4. 4. 4. 4. 从表中还能得到的结论从表中还能得到的结论从表中还能得到的结论从表中还能得到的结论（1 1 1 1）_（2 2 2 2）_（3 3 3 3）_5. 5. 5. 5. 斜面在我们生活中的应用有斜面在我们生活中的应用有斜面在我们生活中的应用有斜面在我们生活中的应用有_( ( ( (只只只只写出一条即可写出一条即可写出一条即可写出一条即可) ) ) )毛巾，棉布，玻璃板等毛巾，棉布，玻璃板等毛巾，棉布，玻璃板等毛巾，棉布，玻璃板等使用斜面省力使用斜面省力使用斜面省力

41、使用斜面省力斜面的粗糙程度一定时，当斜面斜面的粗糙程度一定时，当斜面斜面的粗糙程度一定时，当斜面斜面的粗糙程度一定时，当斜面越平缓越平缓越平缓越平缓时，越省力时，越省力时，越省力时，越省力 使用斜面不省功使用斜面不省功使用斜面不省功使用斜面不省功盘山公路盘山公路盘山公路盘山公路4 4 4 4斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度2.2.（0808年武年武年武年武汉汉汉汉市）小明利用斜面市）小明利用斜面市）小明利用斜面市）小明利用斜面进进进进行如下的行如下的行如下的行如下的实验实验实验实验。（1 1）图图图图中的数

42、据是在中的数据是在中的数据是在中的数据是在测测测测量斜面机械效率量斜面机械效率量斜面机械效率量斜面机械效率时时时时得到的，由此得到的，由此得到的，由此得到的，由此可知此可知此可知此可知此时时时时斜面的机械效率斜面的机械效率斜面的机械效率斜面的机械效率 _。 （2 2）为为为为了了了了进进进进一步探究斜面的特点，小明接着做了三次一步探究斜面的特点，小明接着做了三次一步探究斜面的特点，小明接着做了三次一步探究斜面的特点，小明接着做了三次实实实实验验验验，实验实验实验实验数据如下表。数据如下表。数据如下表。数据如下表。分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉分析表中数据可

43、知，沿斜面向上匀速拉分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动动动动同一物体同一物体同一物体同一物体时时时时，斜面，斜面，斜面，斜面倾倾倾倾斜角度越大，机械效率越斜角度越大，机械效率越斜角度越大，机械效率越斜角度越大，机械效率越_，拉力越，拉力越，拉力越，拉力越_。由由由由图图图图中数据可知，此中数据可知，此中数据可知，此中数据可知，此过过过过程中程中程中程中铁块铁块铁块铁块与斜面之与斜面之与斜面之与斜面之间间间间的摩擦的摩擦的摩擦的摩擦力力力力为为为为_N_N。40%40%40%40%高高高高大大大大3.753.753.753.75变式题变式题变式题变式题：1. 1.此图中铁块沿斜面运动的距离为此

44、图中铁块沿斜面运动的距离为此图中铁块沿斜面运动的距离为此图中铁块沿斜面运动的距离为_，铁，铁，铁，铁块上升的高度是块上升的高度是块上升的高度是块上升的高度是_。2. 2.若忽略斜面的摩擦力，拉力应为若忽略斜面的摩擦力，拉力应为若忽略斜面的摩擦力，拉力应为若忽略斜面的摩擦力，拉力应为_。事实是铁块和。事实是铁块和。事实是铁块和。事实是铁块和斜面之间存在摩擦，此时摩擦力斜面之间存在摩擦，此时摩擦力斜面之间存在摩擦，此时摩擦力斜面之间存在摩擦，此时摩擦力f=_.f=_.若拉动过程中撤若拉动过程中撤若拉动过程中撤若拉动过程中撤去拉力，铁块去拉力，铁块去拉力，铁块去拉力，铁块_（选填会或不会）滑下。（选

45、填会或不会）滑下。（选填会或不会）滑下。（选填会或不会）滑下。3. 3.用该实验器材还可以探究用该实验器材还可以探究用该实验器材还可以探究用该实验器材还可以探究_。70cm70cm70cm70cm17.517.517.517.5cmcmcmcm2. 52. 52. 52. 5N N N N3.75N3.75N3.75N3.75N不会不会不会不会滑动摩擦力大小与压力大小的关系滑动摩擦力大小与压力大小的关系滑动摩擦力大小与压力大小的关系滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验原理实验原理实验原理实验原理：所测物理量：所测物理量：所测物理量：所测物理量：物重物重物重物重GG、拉力、拉力、拉力、拉力F F、

46、重物上升的距离、重物上升的距离、重物上升的距离、重物上升的距离h h、弹簧测力计移动的距离弹簧测力计移动的距离弹簧测力计移动的距离弹簧测力计移动的距离S S测量仪器：测量仪器：测量仪器：测量仪器：弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺在此实验中操作的关键：在此实验中操作的关键：在此实验中操作的关键：在此实验中操作的关键：1 1、匀速竖直向上拉动弹簧、匀速竖直向上拉动弹簧、匀速竖直向上拉动弹簧、匀速竖直向上拉动弹簧测测力计力计力计力计. .2 2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速、不能在静止时读弹簧测力计的示数，

47、应在匀速、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数拉动过程中读数拉动过程中读数拉动过程中读数. .对于如图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，能对于如图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，能对于如图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，能对于如图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，能否测出该滑轮组的机械效率？否测出该滑轮组的机械效率？否测出该滑轮组的机械效率？否测出该滑轮组的机械效率？滑轮组的机械滑轮组的机械滑轮组的机械滑轮组的机械效率的影响因素效率的影响因素效率的影响因素效率的影响因素：动滑轮重动滑轮重动滑轮重动滑轮重被提升物体的重被提升物体的重被提升物体的重被提升物体的重绳重及绳与滑轮间的摩擦绳重及绳

48、与滑轮间的摩擦绳重及绳与滑轮间的摩擦绳重及绳与滑轮间的摩擦4. 4.某实验小组在某实验小组在某实验小组在某实验小组在“ “测滑轮组的机械效率测滑轮组的机械效率测滑轮组的机械效率测滑轮组的机械效率” ”的实验中得到的数的实验中得到的数的实验中得到的数的实验中得到的数据如表，第据如表，第据如表，第据如表，第1 1、2 2、3 3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示次实验装置如图中的甲、乙、丙所示次实验装置如图中的甲、乙、丙所示次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。(1)(1)第第第第3 3次实验中所做的有用功是次实验中所做的有用功是次实验中所做的有用功是次实验中所做的有用功是J J，机械效率是，机械效率是

49、，机械效率是，机械效率是_(2)(2)比较比较比较比较1 1、2 2两次实验，可得的结论：两次实验，可得的结论：两次实验，可得的结论：两次实验，可得的结论：3 3）比较）比较）比较）比较2 2、3 3两次实验，可得的结论：两次实验，可得的结论：两次实验，可得的结论：两次实验，可得的结论：(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，_额外功额外功额外功额外功( (选填选填选填选填“ “增大增大增大增大” ”或或或或“ “减小减小减小减小”)”)。(5)

50、(5)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了了了了。（填字母）。（填字母）。（填字母）。（填字母）A.A.减小摩擦减小摩擦减小摩擦减小摩擦B.B.多次测量取平均值减小误差多次测量取平均值减小误差多次测量取平均值减小误差多次测量取平均值减小误差C.C.获得多组获得多组获得多组获得多组数据归纳出物理规律数据归纳出物理规律数据归纳出物理规律数据归纳出物理规律 (6)(6)由本实验由本实验由本实验由本实验（填（填（填（填“ “能能能能” ”或或或或

51、“ “不能不能不能不能” ”）推断：任何机械的机）推断：任何机械的机）推断：任何机械的机）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关械效率跟物重均有关械效率跟物重均有关械效率跟物重均有关。同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低越重，滑

52、轮组的机械效率越低越重，滑轮组的机械效率越低越重，滑轮组的机械效率越低0.40.40.40.472.7%72.7%72.7%72.7%减小减小减小减小不能不能不能不能甲甲甲甲乙乙乙乙丙丙丙丙某实验小组在某实验小组在某实验小组在某实验小组在“ “测滑轮组测滑轮组测滑轮组测滑轮组的机械效率的机械效率的机械效率的机械效率” ”的实验中得的实验中得的实验中得的实验中得到的数据如表所示，第到的数据如表所示，第到的数据如表所示，第到的数据如表所示，第1 1、2 2、3 3次实验装置如图中的次实验装置如图中的次实验装置如图中的次实验装置如图中的甲、乙、丙所示甲、乙、丙所示甲、乙、丙所示甲、乙、丙所示5. 5

53、.（0707年武汉市年武汉市年武汉市年武汉市) )小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如下的实验数据：（不计绳重和摩擦）下的实验数据：（不计绳重和摩擦）下的实验数据：（不计绳重和摩擦）下的实验数据：（不计绳重和摩擦） (1)(1)根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为。 (2)(2)请帮助小强在右图中画出该滑轮组的绕线方式。请帮助小强在右图中画出该滑轮组的绕线方

54、式。请帮助小强在右图中画出该滑轮组的绕线方式。请帮助小强在右图中画出该滑轮组的绕线方式。(3)(3)当动滑轮重为当动滑轮重为当动滑轮重为当动滑轮重为N N时，使用该滑轮组提起时，使用该滑轮组提起时，使用该滑轮组提起时，使用该滑轮组提起2N2N重的钩码重的钩码重的钩码重的钩码刚好不省力。刚好不省力。刚好不省力。刚好不省力。%滑滑滑滑轮组轮组组组成成成成钩码钩码重重重重G/NG/NG/NG/N钩码钩码升升升升高的高高的高高的高高的高度度度度h/mh/mh/mh/m动动滑滑滑滑轮轮重重重重G/NG/NG/NG/N绳绳子自由子自由子自由子自由端移端移端移端移动动距距距距离离离离s/ms/ms/ms/m

55、一个定一个定一个定一个定滑滑滑滑轮轮一一一一个个个个动动滑滑滑滑轮轮2 2 2 20.10.10.10.10.50.50.50.50.20.20.20.2. . . .若实验中两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，若实验中两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，若实验中两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，若实验中两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是 ()() A A A A滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同滑

56、轮和轮与轴间的摩擦力大小不同滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同 B B B B测拉力时没有使测力计匀速上升测拉力时没有使测力计匀速上升测拉力时没有使测力计匀速上升测拉力时没有使测力计匀速上升测拉力时拉力的方向没有竖直向上测拉力时拉力的方向没有竖直向上测拉力时拉力的方向没有竖直向上测拉力时拉力的方向没有竖直向上 钩码被提升的高度不同钩码被提升的高度不同钩码被提升的高度不同钩码被提升的高度不同. . . . 若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为. . . .N N N N，则该，则该，则该，则该滑轮组效

57、率最高可达滑轮组效率最高可达滑轮组效率最高可达滑轮组效率最高可达_。%变式题：变式题：变式题：变式题：6.6.6.6.如如如如图图15-2-515-2-515-2-515-2-5所示，小所示，小所示，小所示，小刚刚用如用如用如用如图图所示的所示的所示的所示的动动滑滑滑滑轮轮，拉着物体拉着物体拉着物体拉着物体M M M M以以以以0.5 m/s0.5 m/s0.5 m/s0.5 m/s的速度在水平面上做匀速直的速度在水平面上做匀速直的速度在水平面上做匀速直的速度在水平面上做匀速直线线运运运运动动，物体重，物体重，物体重，物体重20 20 20 20 ，它受到的摩擦力是物重的，它受到的摩擦力是物重

58、的，它受到的摩擦力是物重的，它受到的摩擦力是物重的0.20.20.20.2倍，水平拉力倍，水平拉力倍，水平拉力倍，水平拉力为为2.5 2.5 2.5 2.5 。2 s2 s2 s2 s内拉力做的功是内拉力做的功是内拉力做的功是内拉力做的功是_，该动该动滑滑滑滑轮轮的机械效率是的机械效率是的机械效率是的机械效率是_。80 5 5解：解：解：解：v v绳绳绳绳=2 =2 =2 =2 v v物物物物=2*0.5m/s=1m/s=2*0.5m/s=1m/sWW总总总总=FS=Fvt=2.5N*1m/s*2s=5J=FS=Fvt=2.5N*1m/s*2s=5J=W=W有用有用有用有用/W/W总总总总=f

59、S=fS物物物物/FS/FS绳绳绳绳=f/=f/nFnFnFnF=0.2*20N/(2*2.5N)=80%=0.2*20N/(2*2.5N)=80%影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素v例例4 4、同学们在探究、同学们在探究“影响滑轮组机械效率影响滑轮组机械效率高低的因素高低的因素”时提出了下列假设：（时提出了下列假设：（1 1）滑）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关 （2 2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关关v（3 3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关（高度有关（4 4）滑轮组机械效率高低可能与）滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关与承重绳子段数有关, ,然后一位同学设计了然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验如图所示的两个滑轮组，进行对比实验v来验证提出的假设，则该实验验证的假设是来验证提出的假设，则该实验验证的假设是 （ ）vA.A.（1 1） B.B.（2 2） C.C.（3 3） D.D.（4 4）B B机械效率的计算小结：机械效率的计算小结：机械效率的计算小结：机械效率的计算小结： 再 见！