3.4簡單機(jī)械第3課件（含部分實(shí)驗(yàn)視頻）-九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)（浙教版）

機(jī)械的使用給人們的工作帶來許多方便。如果從功和能的角度進(jìn)行分析，卻會(huì)發(fā)現(xiàn)在使用機(jī)械時(shí)，我們做了一些并不希望做的功。如圖3-50所示，利用動(dòng)滑輪把重為G的物體提升h高度的過程中所做的功為：W=Gh，這是人們提升重物過程中必須要做的功，這部分功叫做有用功。在提升重物的過程中，由于動(dòng)滑輪本身也受到重力作用，以及動(dòng)滑輪的轉(zhuǎn)軸上存在摩擦力，因此，必須克服動(dòng)滑輪自身的重力和動(dòng)滑輪上的摩擦力做一定量的功，這部分功并非我們需要但又不得不額外做的功。利用機(jī)械時(shí)，人們不得不額外做的功叫做額外功。人的拉力F(動(dòng)力）對(duì)動(dòng)滑輪（機(jī)械）所做的功，叫做總功。對(duì)空桶做功克服自身重力做功并不需要做但又不得不做的功對(duì)沙子做的功3m3m他的目的是：把沙子運(yùn)上二樓用水桶提沙子上樓有用功額外功3m

有一重680N的重物，現(xiàn)用兩種方法將它提升2米：（1）工人直接用手搬該物體；（2）當(dāng)工人師傅使如圖所示滑輪組搬該物體，測(cè)得工人所用拉力為600N。分別求此兩種方法工人所做的功。W1=Fs=Gh=680N×2m=1360JW2=Fs=600N×4m=2400J總功有用功W額=W2-W1=2400J-1360J=1040J額外功用如圖所示的滑輪組提升重為400牛的重物，動(dòng)滑輪重60牛，則拉力要多大？（摩擦及繩的重力不計(jì)）FG要使重物上升2米，繩子自由端需拉過幾米？拉力所做的功是多少焦？提升重物所做的功是多少焦？提升動(dòng)滑輪所做的功是多少焦？W=Fs=230?！?米=920焦W物=G物h=400?！?米=800焦W動(dòng)

=G動(dòng)h=60牛×2米=120焦有用功額外功注：機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位。在使用機(jī)械工作時(shí)，有用功在總功中所占的比例越多越好。它反映了機(jī)械的一種性能，物理學(xué)中表示為機(jī)械效率。機(jī)械效率：有用功跟總功的比值，用η表示。公式：

例、用一動(dòng)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、總功以及機(jī)械效率各是多少？解：答：有用功是1800J,總功是2160J,機(jī)械效率是83.3%

常見機(jī)械的效率滑輪組50%~70%

起重機(jī)

40%~50%

抽水機(jī)60%~80%離心式水泵60%~80%

因此，使用機(jī)械時(shí)，要充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，減小額外功以提高機(jī)械效率。視頻：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率提升滑輪機(jī)械效率的方法：

1）減小動(dòng)滑輪自重來減少額外功；3）增加提升物體的重力來增加有用功。2）減小機(jī)械間的摩擦力來減少額外功（如添加潤滑油等）；斜面你是否看到過如圖所示的搬運(yùn)貨物的情景？斜放的平板構(gòu)成了一個(gè)斜面利用斜面可以更省力地將貨物從低處搬運(yùn)到高處。斜面是一種可以省力的簡單機(jī)械。斜面作為一種簡單機(jī)械，使用時(shí)也同樣存在著一個(gè)效率高低的問題。探究：影響斜面機(jī)械效率的因素1．如圖所示，將1塊長木板的一端墊高，構(gòu)成一個(gè)斜面，用刻度尺測(cè)出斜面的長S和斜面的高度h。2．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小車的重力G。3．用彈簧測(cè)力計(jì)沿著斜面把小車從斜面底端

勻速拉到頂端，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F。4．改變斜面的傾斜程度，重復(fù)上述步驟2次。5．將測(cè)量結(jié)果記錄在下面的表格中。測(cè)量斜面的機(jī)械效率斜面的傾斜程度小車重力G（牛）斜面高度h（米）沿斜面拉力F（牛）斜面長s（米）有用功W有用（焦）總功W總（焦）機(jī)械效率η較緩較陡最陡結(jié)論：對(duì)光滑程度相同的斜面，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高。例：斜面高10cm，長為50cm，把一質(zhì)量為100kg的物體，沿斜面拉上頂部，所用時(shí)間是４s，需用的拉力為300Ｎ，求：（1）此過程做的有用功多大？總功多大？（2）所做有用功的功率是多大？（3）斜面的機(jī)械效率？Ｆ100J;150J(2)66.7%(3)25W2、用滑輪組提升重物,可以提高滑輪組機(jī)械效率的方法是------------------------------（）

A.改變繞繩方法

B.增加重物提升高度

C.減少重物提升高度

D.增加物重D1、下列說法正確的是---------