物理第十二章 简单机械12.3 机械效率评课ppt课件

这是一份物理第十二章 简单机械12.3 机械效率评课ppt课件，共48页。PPT课件主要包含了教学目标，教学重点，理解机械效率，教学难点，温故知新，WFs或WGh，买大米，使用动滑轮能否省功，动滑轮，测力计等内容，欢迎下载使用。

能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
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。
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。
测量滑轮组的机械效率。
本节课的学习需要用到前面学习的有关功的知识，因此请同学们回忆下面这两个问题：
1、力对物体做功的两个必要条件是什么？
一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过了距离。
2、功的计算式是什么？
朵朵家住在二楼，买了一些大米，可以直接提到二楼，也可以使用动滑轮拉到二楼，使用动滑轮是为了更______。
1、两种方式提大米，人都需要对物体做_____？
2、使用动滑轮可以更省力，是否也能省功呢？
让我们设计一个实验来探究这个问题吧。
我们可以用______来代替大米，我们还需要________和________。
需要测量哪些物理量呢？
结论：使用动滑轮比直接提升物体________。
利用动滑轮提升重物多做的功源于哪里呢？
使用动滑轮的确省了一半的力，但拉力移动的距离增加了一倍，加上动滑轮的自重、摩擦等因素的影响，使用动滑轮提升重物非但不省功，还要费功。
推论：使用任何机械都_________ 。
有用功：为了达到工作目的，直接对物体所做的功。
总功：动力所做的所有功，即有用功与额外功的总和。
额外功：为了达到工作目的，并非我们所需要但由于机械自重和摩擦等因素影响，我们不得不做的功。
有用功（W有）：为了达到工作目的，直接对物体所做的功。
额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所需要但由于机械自重和摩擦等因素影响，我们不得不做的功。
总功（W总）：动力所做的所有功，即有用功与额外功的总和。
三者关系：W总= W有+W额
1、用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？
提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是额外功。
2、如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。
无论采取哪种方法都必须做的功（为达到工作目的所必须做的功）：
（1）举高重物时（斜面或滑轮）：
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
W有=f摩·S物
并非人们需要但又不得不做的功：
（1）克服机械自重做功，使用动滑轮或滑轮组时：
（2）克服机械间的摩擦做功，使用斜面时：
动力对机械所做的功，有用功和额外功的和等于总功：
W总=W有+ W额
W总=F动力·S动力
动力作用点移动的距离。
请计算出下列三种情况的有用功、额外功和总功分别是多少？
对桶和克服自身重力做功：
W额=120J+2400J=2520J
W额=60J+120J=180J
W额=60J+30J=90J
请算出刚才例题三种办法中有用功在总功中占的百分比。
与周围同学讨论下列短语中“率”字的含义。
种子发芽率、树的成活率、粉笔利用率、时间利用率……
上述的几个“率”=有用的量/总量
表示事物某一方面的优劣。
在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
1、定义：有用功跟总功的比值。
2、物理意义：反映机械性能优劣的物理量。
机械效率会大于１吗？为什么？
不会。因为额外功总大于0，所以机械效率总小于1 。
4、机械效率η一般用百分数表示，总小于1，无单位。
如图，起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比为60%。也可以说有用功在总功中占60%，另外额外功占40％。
机械效率与是否省力、功率大小、提升高度、绳子的绕法和做功的多少等都无关。
1、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，机械效率越低（        ）
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（        ）
2、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的三种石头抬高20cm，手向下压的力是220N，手下降的高度是_____cm，人做的功是_____J，有用功是_______J，这根杠杆的机械效率是________。
3、如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮重力2 N，求：（1）拉力F；（2）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。
（3）W有=5J；W总=6J；η=83.3%。
实验：测滑轮组的机械效率
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？
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上，缓慢拉动测力计。
缓慢拉动是为了确保钩码匀速运动。想一想为什么要保持匀速呢？
实验1：保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
结论：动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。
实验2：保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
根据刚才的实验结论，试想我们怎样提高滑轮组的机械效率呢？
1、当有用功一定时，尽量减小额外功：采取减轻机械自重和在滑轮轴处加润滑油的办法减小摩擦；
2、当额外功一定时，尽量增加有用功：在机械能承受的范围内尽可能增加物重。
我们能否从公式出发，预测实验结果呢？
1、图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N。（1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_______N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_______。（选填：“增大”、“减小”或“不变”）
2、在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：（1）此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。（2）第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率.（选填“大于”、“小于”或“等于”）
1、有没有机械效率为100%的机械？为什么？举例说明，通过什么途径可以提高机械效率？
2、一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？
3、在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处(图12.3-3)，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，求这个斜面的机械效率。
4、用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m，拉力为150N。这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？
斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关。
长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺
（3）分析数据，得到结论。
①测量小车的重量，记录数据；
②把小车用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、小车沿斜面移动的距离S、小车上升的高度h；
③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。
斜面的摩擦力f的求法（注意不等于拉力F）：
结论：光滑程度相同的斜面，斜面越倾斜，越费力，机械效率越高。
影响斜面机械效率的因素有两点
斜面越倾斜，机械效率越高。
斜面越光滑，机械效率越高。