2023學(xué)年完整公開課版機械效率2

知識回顧2、功的計算式是什么？3、你如何理解功的原理？1、什么是功？§12.3機械效率通過一動滑輪用60牛的拉力提起重為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=100N×2m=200JW用機械=FS=60N×4m=240J為什么利用實際機械做的功大于不用機械直接用手做的功呢？FS=2h=2×2m=4m你會選哪種方法呢？?想想議議123123對沙子做功對桶做功克服人的重力做功對沙子做功對桶做功對滑輪做功對沙子做功對口袋做功對滑輪做功有用功：為了達到目的而做的功額外功：人們不需要但又不得不做的功總功：有用功與額外功的總和，即

W總=W有+W額一、有用功、額外功、總功1．一個人用水桶從井里打水,有用功是?額外功是?若桶掉在水中,把裝滿水的桶撈起來,則有用功又是什么?額外功又是什么?牛刀小試2.請計算出有用功、額外功和總功分別是多少？123123對沙子做功對桶做功克服重力做功對沙子做功對桶做功對滑輪做功對沙子做功對口袋做功對滑輪做功600J2520J600J180J600J90J請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J(W有)(W額)(W有)(W有)(W額)

(W額)120J2400J120J60J30J60J123123對沙子做功對桶做功克服重力做功對沙子做功對桶做功對滑輪做功對沙子做功對口袋做功對滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87%你知道生活中的一詞嗎？種子的發(fā)芽率、樹的成活率粉筆利用率時間的利用率

“率”上述的幾個“率”=有用的量/總量表示事物某一方面的優(yōu)劣。二、機械效率1.定義：有用功與總功的比值叫機械效率.2.表達式:

沒有！因為額外功總大于0，所以機械效率總小于1分組討論：

有沒有機械效率為100%的機械？為什么？

如圖所示的滑輪組勻速提升物體．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距離為30厘米,則有用功為多少焦耳?該滑輪組的機械效率為多少?G解:因為h=S=10cm=0.1m13W有=Gh=240N×0.1m=24J

W總=FS=100N×0.3m=30J

η==×100%=80%

W有W總24J30J

F算一算：一臺起重機將重3600N的貨物提高4m。如果額外功是9600J，起重機做的有用功是多少？總功是多少？機械效率是多少？起重機的機械效率是60%它表示什么意思？使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是60%，也可以說有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功．離心式水泵60%－80%柴油機28%－37%起重機40%－50%汽油機22%－27%例題:起重機把質(zhì)量為0.6t的重物提升了3m,而它的電動機所做的功是3.4×104J,起重機的效率是多少?解:起重機提升重物所用的力等于物體所受的重力F=G=mg=0.6×103kg×10N/kg=6×103N起重機提升重物所做的功是有用功W有用=Gh=6×103N×3m=1.8×104J起重機的電機所做的功是總功W總=3.4×104J起重機的機械效率是:=___________1.8×104J3.4×104J=53例用一動滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上，所用力是120N，求有用功、總功機械效率各是多少？解：“議一議”：1、對于同一個機械，如果使用情況不同，機械效率相同嗎？有何特點呢？為什么？不相同。對于同一個機械，機械的自重和摩擦不變，所以機械的額外功不變所掛的重物越大，有用功越多，則有用功所占的比例越大所以，對于同一個機械，所掛的重物越大，機械效率越高3、通過實驗探究，你認為如何才能提高機械的機械效率？增大有用功所占的比例：額外功一定時，增加有用功減小額外功所占的比例：有用功一定時，減小額外功“議一議”：2、對于不同的機械，如果所掛的重物相同，那么機械效率會相同嗎？為什么？機械對外所做的有用功一定時，機械本身的重力和摩擦越小，額外功就越小，則有用功所占的比例越大所以，對于不同的機械，如果所掛的重物相同，機械本身的重力和摩擦越小，機械效率越高。探究一：測滑輪組的機械效率三、實驗探究：討論：為得出滑輪組的機械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測出哪些物理量？每個量怎樣測量？刻度尺、鉤碼、彈簧秤、滑輪組兩個、鐵架臺、長約2m的細繩。實驗器材：實驗原理：實驗步驟：2、在滑輪組一（一動一靜）上掛兩個鉤碼，記下鉤碼和繩子自由端的位置。勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升一定高度，讀出測力計示數(shù)，用刻度尺測出鉤碼上升高度和繩自由端移動距離1、測出一個鉤碼的重力3、在滑輪組一上掛四個鉤碼重復(fù)上述實驗4、在滑輪組二上（兩動兩靜）掛兩個鉤碼重復(fù)上述實驗5、在滑輪組二上掛四個鉤碼重復(fù)上述實驗6、記錄數(shù)據(jù)，并計算四次實驗的機械效率鉤碼重G/N224鉤碼上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J拉力F/N0.61繩端移動距離S/m總功W總/J機械效率0.20.80.30.2483.3%0.20.50.366.7%1、比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機械效率的因素是什么？實驗結(jié)論：1、用不同的滑輪組提升同一重物時，機械效率

，動滑輪多的做的

功多，機械效率（填高或低）2、用同一滑輪組提升不同重物時，機械效率

，重物越重做的

功多，機械效率（填高或低）。2、滑輪組提升重物時，機械效率的高低與

、

、以及

有關(guān)。不同額外低不同有用高動滑輪重力摩擦力提升物體的重力影響滑輪組機械效率的因素1、滑輪組輪與軸及輪與繩之間的摩擦2、動滑輪的自重3、所提升的物重4、機械效率與省力多少無關(guān)、與功率大小無關(guān)、與重物被提升的高度無關(guān)！請你思考提高機械效率

的方法2、改進機械的結(jié)構(gòu)，減小機械自重

1、定時潤滑減小機械間的摩擦力。請你思考

例如：動滑輪太重，使滑輪組機械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機械效率。例如：加強機械運動部位的潤滑.3、增加物重。29四、輪軸與斜面

簡單的機械運動還包括輪軸與斜面，輪軸由一個軸和一個大輪組成，斜面是大家經(jīng)常接觸的，下面我們給出了常見的輪軸與斜面的圖例：水龍頭（輪軸）自行車輪（輪軸）輪軸的特點1、輪軸

輪軸rF1

RF1·R=F2·r

手搖鉆自行車把腳蹬輪盤套筒扳門把手大扳手水籠頭F2

斜面越平緩越省力。2、斜面斜面原理斜面：省力、費距離

2．某斜面長為S，高為h，有一重力為G的物體被拉力F沿斜面從底端勻速移至頂端。若物體所受阻力為f，則此時的有用功為____，總功為____，額外功為____，機械效率為____。

GhFSfS探究斜面的機械效率1、提出猜想：斜面的機械效率可能和有關(guān)。2、參考器材：長木板、小車、彈簧測力計、刻度尺3、探究過程：⑴組裝器材⑵進行實驗斜面的傾斜程度⑶分析數(shù)據(jù)，得到結(jié)論⑴實驗裝置：FSh⑵實驗過程：①測量小車的重量，記錄數(shù)據(jù)；

③改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟②。

②把小車用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、小車沿斜面移動的距離S、小車上升的高度h。⑶注意事項：①要勻速拉動物體。②拉力要與斜面平行。③及時記錄數(shù)據(jù)。4、記錄表格：斜面傾斜程度小車重量G/N斜面高度

h/m拉力F/N斜面長

s/m有用功W有/J總功W總/J機械效率℅較緩較陡很陡結(jié)論：光滑程度相同的斜面，斜面越傾斜，越費力，機械效率越高討論如果斜面越粗糙呢？分析：當(dāng)斜面長度、高度、物重都相同時，斜面越粗糙，摩擦力越大，拉力越大，總功越大，有用功不變，機械效率越低結(jié)論：斜面越粗糙，機械效率越低影響斜面機械效率的因素有兩點斜面的傾斜程度斜面的光滑程度斜面越傾斜,機械效率越高斜面越光滑,機械效率越高小結(jié)：1、有用功、額外功、總功2、機械效率3、斜面的機械效率與坡度有關(guān)1、現(xiàn)實中,關(guān)于機械效率，以下說法正確的是：D、省力越多的機械，機械效率越高。C、做功越多的機械，機械效率越高；B、單位時間里做功越多的機械，

機械效率越高；A、機械效率總小于1；鞏固練習(xí)2、為了提高滑輪組的機械效率，以下

做法中正確的是：（）C、增加承擔(dān)物重的繩子股數(shù)；B、以較慢的速度勻速提升重物；A、以較快的速度勻速提升重物；D、把滑輪做得更輕巧，減小滑輪在

轉(zhuǎn)動過程中的摩擦；鞏固練習(xí)3、某同學(xué)用動力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的三種石頭抬高20cm,手向下壓的力是220N,手下降的高度是_____cm,

人做的功是_____J,有用功是_______J,

這根杠桿的機械效率是________.鞏固練習(xí)40888090.9%4、用一動滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上，所用力是120N，求有用功、總功