八年級物理機械效率

第五節(jié)機械效率,五、機械效率,1通過探究動滑輪，知道有用功、總功、額外功及它們之間的關系。2理解機械效率的概念。知道機械效率的計算公式，會計算某種簡單機械的機械效率。3知道機械效率的物理意義，知道實際的機械效率不可能是100%。4能設計實驗，測定某種簡單機械的機械效率。5知道提高機械效率的實際意義和方法，有合理改進機械、提高效率的意識，從而增強將科學服務于人類的責任感。,【教學目標】,活動：再探動滑輪,步驟1：分別測出手對繩的拉力F，手移動的距離s，鉤碼所受的重力G和鉤碼上升的高度h。,步驟2：改變鉤碼的數(shù)量，重復上面的實驗。,步驟3：設計表格，記錄數(shù)據(jù)。,思考：上面的實驗中，手對繩子做的功等于動滑輪拉詬罵所做的功嗎？若不相等，哪一個大，為什么？,實驗數(shù)值G牛，h米，F(xiàn)牛，s米。彈簧秤的拉力（動力）對動滑輪做的功：W動Fs提高重物，動滑輪克服阻力做的功：W阻Gh,在用動滑輪提高重物的實驗中，用來提高物體的功對我們是有用的，是必須做的。1有用功（W有用）：利用機械工作時對人們有用的功叫有用功,2.本實驗中，用來克服摩擦做的功、把動滑輪提升一定高度所做的功對我們沒有用，但又不得不做的功，這種功叫額外功，記做（W額外）使用任何機械做額外功是不可避免的。,3總功（W總）：有用功與額外功的總和叫總功”,根據(jù)以上實驗，你能算出有用功在總功中占的百分比嗎？,有用功總小于總功，所以機械效率總小于1機械效率用百分數(shù)表示，沒有單位,4機械效率：有用功跟總功的比值叫機械效率,某起重機的機械效率是70%，它表示什么意思？,答：使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是70%，也可以說有用功在總功中占有70%，另30做的是額外功。,5.如何提高機械效率：,=W有/W總=W有/(W有W額),第一是減小額外功,如保持良好的潤滑，減小滑輪的輪與軸之間的摩擦，減小動滑輪重等方法都能減小額外功，提高機械效率。,使用杠桿、斜面等簡單機械怎樣減小額外功，應采取什么樣的方法和措施？,第二是增加有用功。當額外功不變時，有用功越大機械效率越高。以滑輪組提升重物為例，當動滑輪重和摩擦不變時，提起貨物越重，效率越高；或以提水上樓為例，當水桶重不變時，桶中的水越重，效率越高。,本章p.34例題中陳杰同學提水的效率，設水重80N，求有用功、總功和機械效率。,同一種機械在不同的條件下，機械效率可能不同，盡量在機械滿載的情況下工作，這是提高機械效率的方法之一。,6.怎樣區(qū)分有用功和總功,動力（人或電動機）對機械所做的功是總功，機械對物體所做的功是有用功?；蛘哒f如果沒有機械，直接用手移動物體所做的功是有用功。例如：在水力發(fā)電站中，水從高處流下來帶動發(fā)電機，水的重力所做的功Gh是總功，發(fā)電機發(fā)出的電能（電功）是有用功。,在電動抽水機把水提升某一高度時，抽水機消耗的電能（電流所做的功）是總功，水勢能的增加量Gh是有用功。,例題：用圖2所示滑輪組把重600牛的貨物勻速提高2米，所用的拉力是375牛，求總功、有用功和這個滑輪組的機械效率。,在涉及機械效率問題時，功的原理也是適用的。這時動力所做的功等于機械克服阻力所做的功。使用機械時仍不省功，而且還要不可避免地做額外功。,正確理解有用功、額外功和總功：,例：用輪軸（轆轤）從井中提水，加在輪上的動力做的功是總功，它等于F2Rn，式中F為動力，R為輪半徑，n為輪轉過的圈數(shù)。水被提上來，對水做的功是有用功，它等于Gh，式中G為水重，h是提水的高度。為了把水提上來，要用水桶，就要對水桶做功，使用輪軸還要克服摩擦力做功，這兩部分功為了達到提水目的而不得不額外做的無用功，所以叫額外功。如圖82，,例，如圖83所示，用滑輪組拉動物體由A到B，物體前進了一段距離S。要拉動物體，必須克服物體與支持面間的摩擦力，所以克服支持面與物體間的摩擦力做的功，就是有用功。動力F（即拉力）做的功是總功。而克服繩與滑輪間的摩擦力做的功是額外功。,通過以上兩個實例請你考慮：有人說，有用功就是Gh（G是物重，h是物體升高的距離）。這種說法對嗎？有人認為，只要是克服摩擦力做功，一定是無用功（額外功），這種認識錯在哪里？,練習用動力臂是阻力臂4倍的杠桿將重360牛頓的貨物抬高20厘米，手向下壓杠桿的力是100牛，手下降的高度是_厘米，人做的總功是_焦，有用功是_焦，這根杠桿的機械效率是_。,練習關于功率，下列說法中正確的是：（）A，機器的功率越大，做的功就越多；B，機械效率越大，機械的功率就越大；C，功率表示做功的快慢程度；D，使用省力的機械，可以提高機械做功的功率。,練習分別用一個定滑輪和一個動滑輪將兩個相同的重物提高相同高度，則：（）A，定滑輪的總功一定大于動滑輪的總功；B，定滑輪的有用功一定大于動滑輪的有用功；C，定滑輪的有用功一定小于動滑輪的有用功；D，定滑輪的有用功一定等于動滑輪的有用功。,實驗：某同學在做測定滑輪組的機械效率實驗中，按下面的步驟操作：(1)，按圖甲那樣，將滑輪組安裝好，記下鉤碼和彈簧秤的位置。圖中所掛鉤碼重1牛。(2)，勻速拉動彈簧秤使鉤碼G升高，如圖乙所示。從彈簧秤讀出拉力F的值是0.5牛，鉤碼提升的高度和彈簧秤移動的距離S可在圖背景上的刻度線讀出。請你將有關的實驗數(shù)據(jù)填入下表并算出機械效率。,探究探究斜面機械效率與斜