八年級物理下冊 第十二章 第3節(jié)機(jī)械效率課件 （新版）新人教版

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1、第三節(jié) 機(jī)械效率1 1、功包含兩個必要因素是什么？、功包含兩個必要因素是什么？(1)(1)、作用在物體上的力、作用在物體上的力(2)(2)、物體在力的方向上通過的距離、物體在力的方向上通過的距離W=F S探究：從做功的角度，以下幾個探究：從做功的角度，以下幾個方案哪個較好方案哪個較好人提沙子做功人提沙子做功1對砂子做功對砂子做功2對桶做功對桶做功3克服自重做功克服自重做功1對砂子做功對砂子做功2對桶做功對桶做功3對動滑輪及對動滑輪及摩擦力做功摩擦力做功人拉滑輪做功人拉滑輪做功1對砂子做功對砂子做功2對口袋做功對口袋做功3對動滑輪及對動滑輪及摩擦力做功摩擦力做功人拉滑輪做功人拉滑輪做功必須做的功

2、必須做的功額外做的功額外做的功有用功有用功額外功額外功W總總=W有有+W額額G=100Nh=1mL=5mG=150NF=30N F=100NG=80NF=40N 這些都沒有考慮摩擦力及這些都沒有考慮摩擦力及其它阻力其它阻力.但實(shí)際上這些力客但實(shí)際上這些力客觀存在觀存在,有時候不得不考慮的有時候不得不考慮的. f=5N + 5Nf=8N+8NG=10Nf=5N+5N+5N理想拉力理想拉力額外阻力額外阻力實(shí)際拉力實(shí)際拉力 可見可見, 動力動力F不但要克服物重不但要克服物重G,還要克服摩擦阻力還要克服摩擦阻力f 等等.理理想想拉拉力力理理想想拉拉力力額額外外阻阻力力額額外外阻阻力力實(shí)實(shí)際際拉拉力力實(shí)

3、實(shí)際際拉拉力力以動滑輪為例以動滑輪為例. 若動滑輪把物體提高若動滑輪把物體提高1m.GFGFh=1ms=2h =2m則則:人對動滑輪所做的功人對動滑輪所做的功WW=Fs= 50N 2m = 100J80NG動動=10N f = 5N這個這個W應(yīng)包括以下應(yīng)包括以下的力做的功的力做的功.a.提起物體提起物體G做的功做的功W1W1=Gh= 80N 1m = 80Jb.提起滑輪提起滑輪G動動做的功做的功W2W2=G動動h= 10N 1m =10Jc.克服摩擦阻力克服摩擦阻力f做的功做的功W3W3= f s = 5N 2m = 10J即即: W = W1 + W2 + W3提起物體提起物體做的功做的功提

4、起滑輪提起滑輪做的功做的功克服摩擦克服摩擦力做的功力做的功人們做人們做的功的功=+目目 的的沒有用但又不得不做的沒有用但又不得不做的總總 的的有用功有用功額額 外外 功功總功總功 =+即即: W總總= W有有 + W額額 80J 10J+10J 100J有用功有用功 ：必須做的功必須做的功有用W額外功額外功 ：人們不需要但又不得不做的功人們不需要但又不得不做的功額W總功總功 ：有用功與額外功的總和有用功與額外功的總和總W1、有用功和額外功、有用功和額外功想一想；議一議：想一想；議一議： 用水桶從井中提水的時候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？如果桶掉到井里，從井里撈桶的時候，撈上的桶里

5、帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？請計算出有用功、額外功和總功分別是多少？請計算出有用功、額外功和總功分別是多少？123123對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功克服重力做功克服重力做功對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功對滑輪做功對滑輪做功對沙子做功對沙子做功對口袋做功對口袋做功對滑輪做功對滑輪做功600J2520J600J180J600J90J請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J(W有有)(W額額)(W有有)(W有有)(W額額) (W額額)120J2400J120J60J30J60J1

6、23123對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功克服重力做功克服重力做功對沙子做功對沙子做功對桶做功對桶做功對滑輪做功對滑輪做功對沙子做功對沙子做功對口袋做功對口袋做功對滑輪做功對滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87% 從以上分析從以上分析,有用功有用功W有有只占總功只占總功W總總的其的其中一部分中一部分.占多少呢占多少呢?占多一好呢占多一好呢?還是少一點(diǎn)好呢還是少一點(diǎn)好呢? 2. 機(jī)械效率的意義機(jī)械效率的意義有用功有用功W有有跟總功跟總功W總總的比值的比值,叫做機(jī)械效率叫做機(jī)械效率.所以所以 ? 總是總是 1因為因為W有有總是總是

7、W總總機(jī)械效率沒有單位機(jī)械效率沒有單位,常用百分?jǐn)?shù)來表示常用百分?jǐn)?shù)來表示 “ % ” .額有有總有WW WWW例例 起重機(jī)把質(zhì)量為起重機(jī)把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提升的重物勻速提升了了 3 m ， 而 它 的 電 動 機(jī) 所 做 的 功 是而 它 的 電 動 機(jī) 所 做 的 功 是3.4104J，起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？ 解：解：m0.5t500kgF=Gmg500kg10N/kg5000NW有用有用Fh5000N3m 1.5104J =W有用有用/W總總 1.5104J / 3.4104J 44答：起重機(jī)的機(jī)械效率是答：起重機(jī)的機(jī)械效率是44。起重機(jī)的機(jī)械效率一般是起

8、重機(jī)的機(jī)械效率一般是40- 50。 抽水機(jī)的機(jī)械效率一般是抽水機(jī)的機(jī)械效率一般是60 - 80。 一些機(jī)械的機(jī)械效率：一些機(jī)械的機(jī)械效率： 滑輪組：滑輪組：50%70% 起重機(jī)：起重機(jī)：40%50% 抽水機(jī)：抽水機(jī)：60%80% 柴油機(jī)：柴油機(jī)： 28%40% 1、測量滑輪組的機(jī)械效率、測量滑輪組的機(jī)械效率二、實(shí)驗步驟：二、實(shí)驗步驟：1、測出鉤碼的重力、測出鉤碼的重力G2、組裝滑輪組，記下鉤碼和彈簧測力計的位置。、組裝滑輪組，記下鉤碼和彈簧測力計的位置。3、緩慢拉動彈簧測力計，讀出拉力、緩慢拉動彈簧測力計，讀出拉力F，用刻度尺量出鉤碼，用刻度尺量出鉤碼上升高度上升高度h以及彈簧測力計移動的距離

9、以及彈簧測力計移動的距離S4、改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上面實(shí)驗。、改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上面實(shí)驗。一、實(shí)驗原理：一、實(shí)驗原理：FsGWWh總有1、測量滑輪組的機(jī)械效率、測量滑輪組的機(jī)械效率三、注意事項：三、注意事項：1、勻速拉動彈簧測力計、勻速拉動彈簧測力計2、彈簧測力計在豎直方、彈簧測力計在豎直方向上運(yùn)動向上運(yùn)動3、測量、測量S 和和 h時事先要時事先要記錄好位置記錄好位置1、測量滑輪組的機(jī)械效率、測量滑輪組的機(jī)械效率影響機(jī)械效率主要因素：影響機(jī)械效率主要因素：動滑輪重力、摩擦力、物重動滑輪重力、摩擦力、物重1、繞法相同，提起重物不同時：、繞法相同，提起重物不同時：物體越重，效率物體越重，效率 。

10、2、相同滑輪組，用不同繞法，提起相同重物：、相同滑輪組，用不同繞法，提起相同重物：n越大，越大，機(jī)械效率機(jī)械效率 。越高越高越高越高1、測量滑輪組的機(jī)械效率、測量滑輪組的機(jī)械效率提高機(jī)械效率：提高機(jī)械效率：1、同樣的機(jī)械，增大被拉物重、同樣的機(jī)械，增大被拉物重2、保持好良好的潤滑，減小摩擦、保持好良好的潤滑，減小摩擦3、減輕機(jī)械自重、減輕機(jī)械自重4、改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)使用斜面時的省力程度和機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)？使用斜面時的省力程度和機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)？2、探究：斜面的機(jī)械效率、探究：斜面的機(jī)械效率2、探究：斜面的機(jī)械效率、探究：斜面的機(jī)械效率2、探究：斜面的機(jī)械效率、探究：斜

11、面的機(jī)械效率斜面斜面傾斜傾斜程度程度木塊木塊重量重量G/NG/N斜面斜面高度高度h/mh/m沿斜沿斜面拉面拉力力F/NF/N斜面斜面長長s/ms/m有用有用功功W W有有/ /J J總功總功W W總總/ /J J機(jī)械機(jī)械效率效率較緩較緩較陡較陡最陡最陡結(jié)論：結(jié)論： 斜面越陡，機(jī)械效率越高。斜面越陡，機(jī)械效率越高。 2、探究：斜面的機(jī)械效率、探究：斜面的機(jī)械效率如何提高機(jī)械效率：如何提高機(jī)械效率： 1 1）提高機(jī)械效率的意義：提高機(jī)械效率的意義：減少能耗，降低生產(chǎn)成本減少能耗，降低生產(chǎn)成本 , ,有重要的經(jīng)濟(jì)意義有重要的經(jīng)濟(jì)意義。2 2）提高機(jī)械效率的辦法是：提高機(jī)械效率的辦法是：改進(jìn)結(jié)構(gòu)改進(jìn)結(jié)

12、構(gòu), ,使它更合理、使它更合理、更輕巧，在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，定時潤更輕巧，在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，定時潤滑，以滑，以減小摩擦減小摩擦。一、滑輪一、滑輪FG1、豎拉：、豎拉：W有=GhW總=FS=FW有=fS物W總=FS拉=2、橫拉：、橫拉：二、斜面二、斜面W有=GhW總=FS=F三、杠桿三、杠桿W有=GhW總=FS=例例1 1：如圖所示：如圖所示, ,滑輪組勻速提升物體滑輪組勻速提升物體, ,已知已知物重物重G= 240N,G= 240N,拉力拉力F=100N, h= 2m.F=100N, h= 2m.(1).(1).滑輪組提起貨物時做的有用功是多少滑輪組提起貨物時做的有用功是

13、多少? ?(2).(2).人對滑輪組做的總功是多少人對滑輪組做的總功是多少? ?(3).(3).這個滑輪組的機(jī)械效率是多少這個滑輪組的機(jī)械效率是多少? ?FG解解:(1)W有有=Gh=240N 2m=480J(2)W總總=Fs=100N32m=600J ? =W有有W總總=480J600J= 80%(3)例例2： 一輛汽車不小心開進(jìn)了泥潭中一輛汽車不小心開進(jìn)了泥潭中, 司機(jī)取司機(jī)取來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出.如圖示如圖示, 若車重為若車重為8 104N,汽車受到的阻力為車重的汽車受到的阻力為車重的0.03倍倍, 滑輪組的機(jī)械效率為滑輪組的機(jī)械效率為80%,

14、 該司機(jī)至該司機(jī)至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中出少需用多大的力才能將汽車從泥潭中出?(忽忽略滑輪重力略滑輪重力)FF阻阻解解: F阻阻=0.03G車車 =0.03 8 104N =2.4 103NW有有= F阻阻 s W總總= F 4s ? =W有有W總總=F阻阻 sF 4s=F阻阻F 44 ?得得: F=F阻阻=2.4 103N4 0.8=750N例例3、物體在拉力、物體在拉力F的作用下沿斜面向上勻的作用下沿斜面向上勻速上升。斜面高速上升。斜面高1m,長長2m。已知物體重力。已知物體重力5N，摩擦力，摩擦力1N。求斜面的機(jī)械效率？。求斜面的機(jī)械效率？G1m2mW有有= G h =5N 1

15、m =5JWf = f S =1N 2m =2JW總總= W有有+ Wf =7J ? =W有有W總總=71.4%練練1:某人用如圖示的滑輪組某人用如圖示的滑輪組(不計摩擦力不計摩擦力)提升一重物提升一重物,所用拉力所用拉力F為為200N,若滑輪組若滑輪組的機(jī)械效率是的機(jī)械效率是80%,求求:(1).被提升的物重被提升的物重?(2)動滑輪重動滑輪重?GF解解:(1) ? =W有有W總總=GhFnh=GFn得得:G= ? Fn=0.8 200N 4 = 640N(2).由于由于 W額額 = W總總- W有有得得: G輪輪h = F s - G物物hG輪輪h = Fnh - G物物hG輪輪 = F

16、n - G物物= 200N4 - 640N =160N練練2： 某工人利用一滑輪組，把重為某工人利用一滑輪組，把重為300N的的物體從深物體從深10m的井底勻速拉到井口，如圖所的井底勻速拉到井口，如圖所示。若這個滑輪組的機(jī)械效率是示。若這個滑輪組的機(jī)械效率是75%，求有，求有用功，工人所用的拉力。用功，工人所用的拉力。WW總總= = F S F S = = F F 2 2h hWW有用有用= = G h G h = = 300N300N10m 10m =3000J=3000J由：機(jī)械效率由：機(jī)械效率= =WW有用有用WW總總工人所用的工人所用的拉力拉力：WW有用有用得：得：WW總總= =拉力對

17、滑輪組做的拉力對滑輪組做的總功總功：= =4000J=4000J3000J3000J0.750.75由：拉力做的總功由：拉力做的總功得：得：F F = =WW總總2 2h h= 200N= 200N= =4000J4000J2 210m10m滑輪組做對物體做的滑輪組做對物體做的有用功有用功：解：解：如何提高機(jī)械效率：如何提高機(jī)械效率： 1 1）提高機(jī)械效率的意義：提高機(jī)械效率的意義：減少能耗，降低生產(chǎn)成本減少能耗，降低生產(chǎn)成本 , ,有重要的經(jīng)濟(jì)意義有重要的經(jīng)濟(jì)意義。2 2）提高機(jī)械效率的辦法是：提高機(jī)械效率的辦法是：改進(jìn)結(jié)構(gòu)改進(jìn)結(jié)構(gòu), ,使它更合理、使它更合理、更輕巧，在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，定時潤更輕巧，在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，定時潤滑，以滑，以減小摩擦減小摩擦。