實(shí)驗(yàn)中學(xué)八級(jí)物理下冊(cè)第十二章第3節(jié)機(jī)械效率(公開(kāi)課)

第三節(jié)機(jī)械效率 請(qǐng)安靜 準(zhǔn)備提問(wèn)啦 1 怎樣畫(huà)力臂力臂 2 杠桿的平衡條件 3 省力 費(fèi)力 等臂杠桿的特點(diǎn) 4 定滑輪的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì) 5 動(dòng)滑輪的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì) 6 滑輪組的作用及優(yōu)點(diǎn) 7 功的兩個(gè)必要因素 8 功的計(jì)算公式 通過(guò)一動(dòng)滑輪用提起重為100牛的重物 拉力為60N 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 2 W手 Gh 100N 2m 200J W用機(jī)械 FS 60N 4m 240J 為什么利用實(shí)際機(jī)械做的功大于不用機(jī)械直接用手做的功呢 F 解 1 S 2h 2 2m 4m 算一算 機(jī)械的三種功 要提升G 同時(shí)必須將動(dòng)滑輪也提升 這時(shí)要克服滑輪重力和摩擦而額外做功 否則你不能完成任務(wù) 本功無(wú)利用價(jià)值而又不得不做 是額外功 提升重物G是目的 有利用價(jià)值 是有用功 要實(shí)現(xiàn)目的 完成有用功 必須施加動(dòng)力F對(duì)滑輪做功 是總功 額外功 人們不需要但又不得不做的功 額 克服機(jī)械自重和摩擦力做的功 有用功 對(duì)人們有用的功 機(jī)械對(duì)物體做的功 有 Gh 豎直 或 有 Fs物 水平 總功 有用功與額外功的總和 人 或動(dòng)力F 對(duì)機(jī)械所做的功 總 有 額或 總 s 一 認(rèn)識(shí)有用功 額外功 總功 請(qǐng)你判斷 用水桶從井中提水時(shí) 所做的有用功是 額外功是 總功是 如果桶掉到井里 從井里撈桶時(shí) 撈上來(lái)的桶里帶了一些水 有用功是 額外功是 總功是 克服水的重力做功 克服桶的重力做功 拉力所做的功 克服桶的重力做功 克服水的重力做功 拉力所做的功 請(qǐng)計(jì)算出有用功 額外功和總功分別是多少 人提沙子做功 1對(duì)砂子做功 2對(duì)桶做功 3克服自重做功 人拉滑輪做功 1對(duì)砂子做功 2對(duì)桶做功 3對(duì)動(dòng)滑輪做功 人拉滑輪做功 1對(duì)砂子做功 2對(duì)口袋做功 3對(duì)動(dòng)滑輪做功 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J 你希望額外功多些還是少些呢 砂子重100N人重400N桶重20N動(dòng)滑輪重10N口袋重5N地面到三樓高6m 請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比 用哪種方法好 你知道生活中的一詞嗎 率 種子的發(fā)芽率 樹(shù)的成活率粉筆利用率時(shí)間的利用率 上述的幾個(gè) 率 有用的量 總量表示事物某一方面的優(yōu)劣 二 機(jī)械效率 有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率 有用功總小于總功 所以機(jī)械效率總小于1 看看剛才的數(shù)據(jù) 思考機(jī)械效率會(huì)大于 嗎 為什么 公式 機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示 沒(méi)有單位 規(guī)律 對(duì)于豎直放置的滑輪來(lái)說(shuō)機(jī)械效率定滑輪的機(jī)械效率動(dòng)滑輪的機(jī)械效率滑輪組中若已知承擔(dān)物重繩子的段數(shù)為n 則 使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是60 也可以說(shuō)有用功在總功中占有60 另外的40 是額外功 起重機(jī)的機(jī)械效率是60 它表示什么意思 一些機(jī)械的機(jī)械效率 一些機(jī)械的機(jī)械效率 抽水機(jī) 60 80 柴油機(jī) 28 40 請(qǐng)你判斷 下面說(shuō)法中是否正確 1 有用功越多 機(jī)械效率越高 2 額外功越少 機(jī)械效率越高 3 物體做功越慢 機(jī)械效率越低 4 做總功越多 機(jī)械效率越低 5 做相同的有用功 額外功越少 機(jī)械效率越高 6 做相同的總功時(shí) 有用功越多 機(jī)械效率越高 7 機(jī)械效率越高 越省力 練習(xí)2 小明用100N的力沿豎直方向?qū)⒏軛U的一端拉下2m 杠桿的另一端將320N的重物提高了0 5m 1 他做的有用功是多少 2 總功是多少 3 杠桿的機(jī)械效率是多少 機(jī)械效率公式 議一議 1 對(duì)于同一個(gè)機(jī)械 如果使用情況不同 機(jī)械效率相同嗎 有何特點(diǎn)呢 為什么 不相同 對(duì)于同一個(gè)機(jī)械 機(jī)械的自重和摩擦不變 所以機(jī)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(duì)于同一個(gè)機(jī)械 所掛的重物越大 機(jī)械效率越高 3 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究 你認(rèn)為如何才能提高機(jī)械的機(jī)械效率 增大有用功所占的比例 額外功一定時(shí) 增加有用功 減小額外功所占的比例 有用功一定時(shí) 減小額外功 議一議 2 對(duì)于不同的機(jī)械 如果所掛的重物相同 那么機(jī)械效率會(huì)相同嗎 為什么 機(jī)械對(duì)外所做的有用功一定時(shí) 機(jī)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(duì)于不同的機(jī)械 如果所掛的重物相同 機(jī)械本身的重力和摩擦越小 機(jī)械效率越高 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 學(xué)習(xí)安裝滑輪組 2 學(xué)習(xí)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率 3 分析得出影響滑輪組機(jī)械效率的因素 實(shí)驗(yàn)原理 三 實(shí)驗(yàn) 測(cè)滑輪組的機(jī)械效率 討論 為得出滑輪組的機(jī)械效率 需要求出有用功和總功 為此需要測(cè)出哪些物理量 每個(gè)量怎樣測(cè)量 刻度尺 鉤碼 彈簧秤 滑輪組兩個(gè) 鐵架臺(tái) 長(zhǎng)約2m的細(xì)繩 實(shí)驗(yàn)器材 使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)首先要做的是什么呢 用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)鉤碼的重力 你組裝成的滑輪組 勻速拉動(dòng)彈簧秤使鉤碼升高到某一位置處 從彈簧秤讀出拉力F的數(shù)值 鉤碼上升的高度 h 細(xì)繩自由端通過(guò)的距離 s 實(shí)驗(yàn)步驟 照課本圖9 30 把滑輪組和刻度尺安裝好 測(cè)出鉤碼G的值 并記錄表中 勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì) 使鉤碼G上升 讀出彈簧測(cè)力計(jì)所示拉力F的值 從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離S 記錄數(shù)據(jù)在表格中 分別算出有用功和總功 機(jī)械效率 記錄結(jié)果 再安裝另外的滑輪組 再重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn) 1 比較兩次兩種滑輪組有什么不同 機(jī)械效率有何差異 2 分析影響滑輪組機(jī)械效率的因素是什么 分析討論 影響滑輪組機(jī)械效率的因素 1 所提升的物重 物重增加 機(jī)械效率也提高 2 動(dòng)滑輪的自重 減少動(dòng)滑輪的重力 機(jī)械效率也提高 3 滑輪組輪與軸之間的摩擦 減小摩擦可以減少額外功 提高機(jī)械效率 總結(jié) 提高機(jī)械效率的方法 2 改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu) 減小機(jī)械自重 1 減小機(jī)械間的摩擦力 例如 動(dòng)滑輪太重 使滑輪組機(jī)械效率很低 換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率 例如 加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑 3 增加物重 有用推論 豎直放置 想一想 滑輪組水平放置時(shí) 怎樣 滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí) W有用 fs物W總 Fs繩S繩 ns物 探究二 斜面的機(jī)械效率 1 提出猜想 斜面的機(jī)械效率可能和有關(guān) 2 實(shí)驗(yàn)器材 長(zhǎng)木板 小木塊 彈簧測(cè)力計(jì) 刻度尺 3 探究過(guò)程 組裝器材 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 斜面的坡度和粗糙程度 分析數(shù)據(jù) 得到結(jié)論 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 測(cè)量小木塊的重量 記錄數(shù)據(jù) 改變斜面的傾斜程度或粗糙程度 重復(fù)步驟 把小木塊用彈簧秤沿斜面勻速向上拉 分別記錄拉力F 木塊沿斜面移動(dòng)的距離S 木塊上升的高度h 注意事項(xiàng) 要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)物體 拉力要與斜面平行 及時(shí)記錄數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)裝置 F S h 實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)猜想 1 你認(rèn)為省力多少與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系 2 斜面的機(jī)械效率與它的傾斜程度有什么關(guān)系 10 10 10 0 1 0 2 0 3 3 4 5 1 1 1 1 2 3 3 4 5 33 50 60 6 斜面的機(jī)械效率與 傾斜程度 粗糙程度 有關(guān) 粗糙程度相同 斜面越陡 傾斜程度越大 效率越高 傾斜程度相同 斜面越光滑 效率越高 注 知識(shí)小結(jié) 一 機(jī)械的三種功 有用功 機(jī)械對(duì)物體做的功總功 動(dòng)力F 或人 對(duì)機(jī)械所做的功 額外功 克服機(jī)械自重和摩擦力做的功 二 機(jī)械效率 1 定義 有用功與總功的比值 課堂筆記 2 三 提高滑輪組機(jī)械效率的方法 四 影響斜面機(jī)械效率的方法 1 請(qǐng)你判斷 下面說(shuō)法中是否正確 1 有用功越多 機(jī)械效率越高 2 額外功越少 機(jī)械效率越高 3 物體做功越慢 機(jī)械效率越低 4 做總功越多 機(jī)械效率越高 5 做相同的有用功 額外功越少 機(jī)械效率越高 6 做相同的總功時(shí) 有用功越多 機(jī)械效率越高 7 機(jī)械效率越高 越省力 堂堂清練習(xí)鞏固 如圖所示 若物重500N 摩擦阻力為重力的0 2倍 在120N的拉力作用下物體以