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12.3 人教版新版八年级下册物理第十二章第三节机械效率
例题1: 如图所示:用80N的拉力,将180N的物体 匀速举高1m,绳重、摩擦不计。 求:(1)W总=? (2)W有用=? (3) W额外=? (4)η=? F (5) G动=?
.
G
例题2: 如图所示:若物重500N,摩擦
阻力为重力的0.2倍,在120N的拉力 作用下物体以0.2m/s的速度匀速运动 5s,求: 1、有用功 2、总功、 3、机械效率
对沙子做功
2
对沙子做功
3
对沙子做功
1
对桶做功
2
对桶做功
3
对口袋做功
对自己做功
对滑轮做功
对滑轮做功
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少?
对沙子做功
1 600J
3120J 2520J
2 对沙子做功 600J
780J 180J
3 对沙子做功 600J
690J
1 对桶做功
对自己做功
2 对桶做功
对滑轮做功
动力F做的功, 包括对重物做的 功和对动滑轮做 的功叫总功
提升重物G 是目的,对 重物做的功 叫有用功!
一、三种功
• 1、有用功(W有):对人们有用的功。 W有=Gh (竖直方向提升物体) • 额外功(W额):对人们没用但又不 得不做 的功。 • 总功(W总):有用功与额外功的总和。 W总=Fs(运用机械时动力F所做的功) • 三者关系: W总= W有+ W额
阅读教材第一框“有用功与额外功”思考:
1,使用机械为什么要多做功?
因为克服机械身重和摩擦要做一部分功
2,什么是有用功?
对人们有用的功(W有)
3,什么是额外功?
对人们没有用,但又不得不做的功叫额外功 4,什么是总功? 有用功与额外功的和叫总功
把重物G提高h米!可以用力F直接对 它做功;也可以利用动滑轮对它做功。 这两种方法 做功相等吗? 用动滑轮 做功做功多! 那我们为什么还 要使用动滑轮呢? 用动滑轮可以省力!
知识回顾
1、什么是功?
2、功的计算式是什么?
小明家装修房子,要把一堆沙子运上楼去,你能 想出哪些办法?
哪种办法最好?
教学目标:
1,能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
2,能说出机械效率的含义,知道机械效率是小于 1的。能利用机械效率的公式进行简单的计算。 3,通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重 力的大小有关。
使用起重机提升重物时所做的有用功跟 总功的比值是60%,也可以说有用功在总 功中占有60%,另外的40%是额外功.
一些机械的机械效率:
抽水机: 60%-80%
柴油机: 28%-40%
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,机械效率越高( × ) 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( × )
阅读教材第二框“机械效率”思考: 1,什么是机械效率? 有用功与总功的比值叫机械效率. W有 2,机械效率的计算公式是什么? W总 3,要测滑轮组的机械效率要测哪些物理量? 钩码的重力(G)和被提升的高度(h) 拉力F和绳端移动的距离s 4,如何计算有用功和总功? W有=Gh W总=Fs 5,滑轮组的机械效率与哪些因素有关? 绳与动滑轮自重;摩擦;物重 6,提高机械效率的方法 改进结构使机械更合理、更轻巧;按照技术规程保养,使 机械处于良好的状态。
★用水桶从井中提水时,所做的有用功是
克服水的重力做功 ,额外功是 克服桶的重力做功
,总
功是 拉力所做的功 ; 如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来 的桶里带了一些水,有用功是 克服桶的重力做功 , 额外功是 克服水的重力做功 ,总功是 拉力所做的功 。
想想议议
你 会 选 哪 种 方 法 呢 ?
1
F
.
知识小结
一、机械的三种功: 有用功——对人们有用的功 总功——动力对机械所做的功 额外功——对人们无用而又不得不做的功 二、机械效率: 1、定义:有用功与总功的比值。
W总 W有用 W额外
2、公式: 3、公式理解:
1、η 常用百分数表示 2、η小于100% 3、η没有单位
三、实验探究:
实验器材: 刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮 组两个、铁架台、长约2m的细绳。
注意事项: 1、使用弹簧测力要调零!
2、使用弹簧测力测力时 要匀速竖直向上拉!
你组装成的滑轮组!
实验步骤:
1. 照图,把滑轮组和刻度尺安装好,测出钩 码G的值,并记录表中。 2. 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 ,从刻度 尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移 动的距离S,记录数据在表格中。 3. 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。
3 对口袋做功 90J
对滑轮做功
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比
对沙子做功
1 600J
3120J 2520J
2 对沙子做功 600J
780J 180J
3 对沙子做功 600J
690J 90J
1做功
对滑轮做功
76%
3 对口袋做功
对滑轮做功
86%
2、 机 械 效 率
测滑轮组的机械效率
【实验目的】
1.学习安装滑轮组。 2.学习测滑轮组的机械效率。 3.分析得出影响滑轮组机械效率的因素。 4.分析得出提高滑轮组机械效率的方法。
【实验原理】
讨论: 为得出滑轮组的机械效率,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?
钩码重G 拉力F 钩码上升的高度h 拉力通过的距离s
(1).定义:有用功与总功的比值叫机械效率.
W有 (2).公式: W总
1、η 常用百分数表示 2、η总是小于100% 3、η没有单位
讨论:
有没有机械效率为100%的机械?为什么?
没有!因为有用功总小于总功,所以 机械效率总小于1
一些机械的机械效率:
起重机的 机械效率 是60%, 它表示什 么意思?
G
G
h
G
h
G
物 理 量 1
G/ h/m F/N s/m W手 W手 对木 对机 N
材 械
2
3
用力直接对物体做功和用机械对物体做功相等吗?
议一议:为什么使用动滑轮后还要多做功?
机械的三种功
要提升G,同时 必须将动滑轮也 提升。这时要克 服滑轮重和摩擦 额外做功,否则 你不能完成任务。 对滑轮做的功、 克服摩擦做的功 叫额外功。