《12.3机械效率实用教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《12.3机械效率实用教案（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复习(fx)提问：1 1、功的两个、功的两个(lin )(lin )要素：要素：一是作用在物体上的力。一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通过二是物体在力的方向上通过(tnggu)(tnggu)的的距离。距离。2 2、功的计算公式：、功的计算公式：W=FSW=Gh或第1页/共32页第一页，共33页。讨论(toln)： 通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为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=100N2m=200JW用机械(jxi)=FS=60N4m=240J 为什么利用实际(shj)(shj)机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢
2、 ？F解：S=2h=22m=4m第2页/共32页第二页，共33页。1.有用功：对人们(rn men)有用的功。举高重物(zhn w)时：W有=G物h一、有用功、额外( wi)功、总功第3页/共32页第三页，共33页。2、额外功：人们(rn men)不需要但又 不得不做的功。（1）克服(kf)机械自重做的功W额外( wi)=G动滑轮h使用动滑轮或滑轮组提升物体时：（2）克服机械间的摩擦做的功第4页/共32页第四页，共33页。3、总功： 有用功和额外( wi)功的和，叫总功。W总=W有用(yu yn)+ W额外公式(gngsh)（1） 公式（2） W总=FS第5页/共32页第五页，共33页。用水桶
3、从井中提水的时候用水桶从井中提水的时候(sh hou),(sh hou),所做的功哪部分是有用功所做的功哪部分是有用功, ,哪部分是哪部分是额外功额外功? ?目的：提水目的：提水提水所做的功是有用功提水所做的功是有用功; ;提水桶提水桶(shu tn)(shu tn)所做的功是额所做的功是额外功。外功。思考(sko)：第6页/共32页第六页，共33页。如果桶掉到井里如果桶掉到井里, ,从井里捞桶的时候从井里捞桶的时候, ,捞捞上的桶里带了一些水上的桶里带了一些水, ,这种情况这种情况(qngkung)(qngkung)下哪部分是有用功下哪部分是有用功, ,哪部分哪部分是额外功是额外功? ?目的
4、目的(md)(md)：捞桶：捞桶提水桶所做的功是有用功提水桶所做的功是有用功; ;提水所做的功是额外功。提水所做的功是额外功。思考(sko)：第7页/共32页第七页，共33页。二、机械效率二、机械效率(jxi xiol)有用功跟总功的比值(bzh)(bzh)叫机械效率 有用功总小于总功，所以(suy)(suy)机械效率总小于1 1 思考思考:机械效率会大于吗？为什么？机械效率会大于吗？为什么？公式： 机械效率一般用百分数表示，没有单位 第8页/共32页第八页，共33页。 某起重机的机械效率某起重机的机械效率70%70%，它，它表示表示(biosh)(biosh)什么意思？什么意思？ 使用起重机
5、提升使用起重机提升(tshng)(tshng)重物重物时所做的有用功跟总功的比值是时所做的有用功跟总功的比值是70%70%。第9页/共32页第九页，共33页。例题例题: 起重机把质量为起重机把质量为0.6t的重物提升了的重物提升了3m,而它的电动而它的电动(din dn)机所做的功是机所做的功是3.4104J,起重机的效率是多少起重机的效率是多少?解解: 起重机提升重物起重机提升重物(zhn w)所用的力等于物体所受的重力所用的力等于物体所受的重力F=G=mgmg=0.6 103 kg 10 N / kg=6 103 N起重机提升起重机提升(tshng)重物所做的功是有用功重物所做的功是有用功
6、W有用有用 = G h=6 103 N 3m=1.8 104 J起重机的电机所做的功是总功起重机的电机所做的功是总功W总总=3.4 104J起重机的机械效率是起重机的机械效率是起重机的机械效率是起重机的机械效率是:=_1.8 104 J3.4 104 J=52.9第10页/共32页第十页，共33页。三、实验(shyn)探究探究一：测滑轮组的机械效率第11页/共32页第十一页，共33页。讨论(toln)：为得出滑轮组机械效率，需要求(yoqi)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？第12页/共32页第十二页，共33页。滑轮组提高滑轮组提高(t go)(t go)重重物时物时:
7、:W有用(yu yn) G物 hW总 F s S= n h第13页/共32页第十三页，共33页。弹簧秤、刻度尺、钩码、滑轮组两个(lin )、铁架台、长约2m的细绳、1.实验实验(shyn)器材：器材：2 、测量的物理量： 物重G、 物体上升高度h、 拉力F、 拉力移动的距离S3、测量过程中注意(zh y)： 应在竖直方向上匀速拉动测力计。第14页/共32页第十四页，共33页。4.实验实验(shyn)步骤：步骤：1.用测力计测出钩码G的值，并记录表中。2.照图，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺读出钩码和弹簧测力计的位置。3.匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值，从
8、刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动(ydng)的距离S，记录数据在表格中。4.分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。5.改变够妈的数量，重复上面的实验。第15页/共32页第十五页，共33页。测量次测量次数数G/Nh/mW有有=Gh/JF/Ns/mW总总=Fs/J40.120.370.230.6100.140.3机械效率机械效率(jxi xiol) 计计算算(j sun)同同一一滑滑轮轮组组在在不不同同情情况况下下的的机机械械效效率？率？你你 有有 什什 么么 (shn me)发现？发现？66.7%77.8%83.3%（1）同一滑轮组的机械效率）同一滑轮组的机械效率不是固定不变不是固
9、定不变的。的。（2）滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率随随着着被被提提升升物物体体的的重重力力 增大而变大增大而变大。第16页/共32页第十六页，共33页。影响滑轮组机械效率影响滑轮组机械效率(jxixiol)的因素：的因素：1 1、动滑轮的重力、动滑轮的重力2 2、滑轮组轮与轴、绳与轮的摩擦、滑轮组轮与轴、绳与轮的摩擦（减小摩擦可以减少额外（减小摩擦可以减少额外( wi)( wi)功，提高机械效率）功，提高机械效率）3 3 、所提升的物重、所提升的物重（物重增加，机械效率也提高）（物重增加，机械效率也提高）（换用较轻滑轮可以(ky)提高其机械效率。）第17页/共32页第十七页，共33页。机械效
10、率机械效率(jxi xiol) 如如何何提提高高(t go)滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率？1.减小机械自重减小机械自重(zzhng)来减少额外功来减少额外功3.增加提升物体的重力来增加有用功增加提升物体的重力来增加有用功2.减小机械间的摩擦力来减少额外功减小机械间的摩擦力来减少额外功 用用甲甲乙乙两两个个滑滑轮轮组组提提升升同同一一物物体，哪个机械效率高？体，哪个机械效率高？思考：思考：若没有刻度尺能否测出滑轮组的机械效率？第18页/共32页第十八页，共33页。想一想：滑轮组水平(shupng)放置时，怎样？第19页/共32页第十九页，共33页。滑轮组水平滑轮组水平(shupng)(shu
11、png)拉动物体拉动物体时时: :W有用(yu yn) f s物W总 F s绳 S绳= ns物第20页/共32页第二十页，共33页。第21页/共32页第二十一页，共33页。1 1、如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物、如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重重G=240G=240牛，手的拉力牛，手的拉力(ll)F=100(ll)F=100牛，手上牛，手上升距离为升距离为3030厘米厘米, ,则有用功为多少焦耳则有用功为多少焦耳? ?该滑该滑轮组的机械效率为多少轮组的机械效率为多少? ?G解解: :因为因为h h= = S S=10cm=0.1m=10cm=0.1m13W W有有=Gh=240 =Gh
12、=240 N N0.1m=24J J W W总总=FS=100 =FS=100 N N0.3m=30J J = = 100%=80% W W有有W W总总24J J30J J F答：-第22页/共32页第二十二页，共33页。探究探究(tnji) 二、二、 斜面的机械斜面的机械效率效率1、提出(t ch)猜想：斜面(ximin)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： 斜面的坡度组装器材进行实验分析数据，得到结论第23页/共32页第二十三页，共33页。用斜面提升(tshng)物体时：FShGW有用(yu yn) G物 h W总 F s 第24页/共3
13、2页第二十四页，共33页。实验(shyn)过程：测量(cling)小木块的重力G，记录数据； 改变斜面(ximin)的倾斜程度，重复步骤。 把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F F、木块沿斜面移动的距离S S、木块上升的高度h h。第25页/共32页第二十五页，共33页。注意事项：要匀速拉动(l dn)物体。拉力(ll)要与斜面平行。及时记录(jl)数据。第26页/共32页第二十六页，共33页。4 4、记录(jl)(jl)表格：斜面倾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 机机
14、械械 效效 率率较缓较缓较陡较陡很陡很陡结论：斜面越陡，省力(shn l)越少，机械效率越高。有总公式：第27页/共32页第二十七页，共33页。1 1、一台起重机将重、一台起重机将重3600N3600N的货物提高的货物提高4m4m。如果额外如果额外( wi)( wi)功是功是9600J9600J，起重机做的有用，起重机做的有用功功是多少？总功是多少？机械效率是多少？是多少？总功是多少？机械效率是多少？第28页/共32页第二十八页，共33页。2 2、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为组欲将汽车从泥
15、潭中拉出，如下图所示。若车重为8104N8104N，汽车受到的阻力为车重的，汽车受到的阻力为车重的0.030.03倍，滑轮组的倍，滑轮组的机械效率为机械效率为8080，问：，问：（1 1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？出？（2 2）若拉动汽车时，汽车前进的速度）若拉动汽车时，汽车前进的速度(sd)(sd)为为0.1m/s0.1m/s，则司机做功的功率是多少？，则司机做功的功率是多少？第29页/共32页第二十九页，共33页。3 3、如图所示，斜面、如图所示，斜面(ximin)(ximin)长长10m10m，高，高2m2m，工人要沿斜面，
16、工人要沿斜面(ximin)(ximin)把重把重1500N1500N的物的物体匀速拉到斜面体匀速拉到斜面(ximin)(ximin)顶端，若斜面顶端，若斜面(ximin)(ximin)的机械效率为的机械效率为75%75%，求：，求：（1 1）工人做的有用功、总功、和额外功；）工人做的有用功、总功、和额外功；（2 2）工人所用的拉力和物体与斜面）工人所用的拉力和物体与斜面(ximin)(ximin)的摩擦力。的摩擦力。F2m第30页/共32页第三十页，共33页。 同学们，其实生活中处处同学们，其实生活中处处都有美丽的景色，我们要善于都有美丽的景色，我们要善于去发现去发现(fxin)美，感受美，美
17、，感受美，愿你们每个人的心中都有一片愿你们每个人的心中都有一片美的天地！美的天地！第31页/共32页第三十一页，共33页。谢谢(xi xie)大家观赏！第32页/共32页第三十二页，共33页。内容(nirng)总结复习提问：。W手=Gh=100N2m=200J。W用机械=FS=60N4m=240J。解：S=2h=22m=4m。有用功和额外功的和，叫总功。W总=W有用+ W额外。有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。为得出滑轮组机械效率，需要(xyo)求出有用功和总功，为此需要(xyo)测出哪些物理量。3.增加提升物体的重力来增加有用功。W有=Gh=240 N0.1m=24J。W总=FS=100 N0.3m=30J。第31页/共32页第三十三页，共33页。
