初中人教版（2024）机械效率图片ppt课件

这是一份初中人教版（2024）机械效率图片ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了机械效率，第3节，学习目标，探究新知，有用功和额外功，比较做功的效率，对桶做功，克服自重做功，对大米做功，对动滑轮做功等内容，欢迎下载使用。
第十二章 简单机械
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。
探究点一 有用功和额外功（一）探究使用动滑轮是否省功。
演示实验：使用动滑轮是否省功。
（1）用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，如图甲所示，计算拉力所做的功。（2）用弹簧测力计和一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，如图乙所示，再次计算拉力所做的功。
比较两次弹簧测力计拉力所做的功，你能发现什么?找出原因。
使用动滑轮提升钩码所做的功多。
使用动滑轮轮时，不可避免地要克服动滑轮重力、绳子重力做功，还要克服摩擦力做功，所以使用动滑轮所做的功多。
使用任何机械都不省功。
（二）有用功和额外功。
小组合作学习：阅读课本，讨论使用动滑轮提升钩码时，哪些是我们需要做的功？哪些是我们不需要、但又不得不做的功？
总功：有用功与额外功之和. W总= W有+ W额
以使用动滑轮提升钩码进行分析
机械的三种功：有用功、额外功和总功
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。
要把重100N的大米运上三楼。图中用了三种方法，怎样比较哪种方法好？
大米重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N
①人走楼梯提大米做功情况
大米重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m
总功 W = W米 + W桶 + W人 = 600J+120J +2400J =3120J
W人 = Gh=400N×6m= 2400 J
W米 = Gh=100N×6m=600 J
W桶 = Gh=20N×6m= 120 J
②人用动滑轮和桶提大米做功情况
总功 W = W米 + W桶 + W动 = 600J+120J +60J =780J
W动 = Gh=10N×6m= 60 J
③人用动滑轮与口袋提大米做功情况
总功 W = W米 + W口袋 + W动 = 600J+30J +60J =690J
W口袋 = Gh=5N×6m= 30 J
自学课本，完成以下问题：1.什么是机械效率？2.机械效率的公式？3.为什么机械效率总是小于100%？
在使用机械工作时，有用功在总功中所占的比例越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
定义：有用功跟总功的比值。
使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1的。机械效率通常用百分比表示。
离心式水泵60～80%
喷气发动机50～60%
探究点三 滑轮组机械效率的计算
1.滑轮组竖直提升重物
如图所示，利用滑轮组把重力为G的物体提高h。F 为动力，s为绳子自由端移动的距离，n为承担重物的绳子段数。
2.滑轮或滑轮组水平拉动物体（不计滑轮及绳重）
使用滑轮或滑轮组用力F沿水平方向匀速拉动物体，物体与水平面的摩擦力为f，s绳为绳子自由端移动的距离，s物为物体移动的距离，n为绳子段数。
例题2 小芳用图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，分别计算：（1）拉力F；（2）有用功；（3）绳子自由端移动的距离；（4）总功；（5）机械效率。
（2）物体上升的高度为0.5m，由W=Fs可得，所做的有用功为 W有用＝Gh＝8 N×0.5 m＝4J；
（4）所做的总功为W总=Fs=5N×1m=5J；
（3）绳子自由端的移动距离为s=2h=2×0.5m=1m；
探究点四 测量滑轮组的机械效率
测量滑轮组的机械效率，需要测量哪几个量？2.实验器材有哪些？3.怎样计算有用功？怎样计算总功？
物体的重力G及升高的高度h；拉力F及拉力移动的距离s。
定滑轮、动滑轮组成的滑轮组，弹簧测力计，钩码和刻度尺。
定滑轮、动滑轮组成的滑轮组， 弹簧测力计，钩码和刻度尺。
①提升物体的重力；②动滑轮的重力；③绳重、摩擦力… …
测量滑轮组的机械效率
影响滑轮组机械效率的因素可能有哪些？
实验1：探究滑轮组的机械效率与物体重力的关系
①按照图甲那样安装滑轮组，算出钩码的重力G，并记下钩码和绳端的位置。②如图乙，匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升，读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s。③算出有用功W有、总功W总、机械效率η ，并填入表格。④改变钩码的数量，再做两次上面的实验。
实验结论：同一滑轮组，物体的重力越大，机械效率越高。
实验2：探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系
①按照图甲安装滑轮组，用弹簧测力计测量动滑轮A重力GA，分别记下钩码和绳端的位置。②匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将测量数据填入表格。③如图乙所示，改变动滑轮的重力，换用动滑轮B，重复上述实验。④算出有用功W有、总功W总、机械效率η，并填入表格。
实验结论：同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。
①动滑轮重力、物重相同时，所测机械效率不同的可能原因是什么？②本实验中，如果不使用刻度尺测量距离，能否计算机械效率？
绳子与滑轮或滑轮与轴之间的摩擦不同。
同一个滑轮组，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大
有用功不变时，减小提升动滑轮时做的额外功，可提高机械效率
机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低
在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力
改进滑轮结构，减轻滑轮自重
对机械进行保养，保持良好的润滑，减小摩擦
①实验时拉力的方向应尽量____________，应在钩码__________的过程中读取拉力的大小。
②确定绕线方式与承担重物绳子的段数n： 与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数，如图所示，n=3，用“奇动偶定法”确定绕线方式。 ③影响滑轮组机械效率的因素： 物体的 、动滑轮的________、绳子与滑轮之间的摩擦力。与绳子的绕法、绳子段数________。
影响滑轮组机械效率的因素： 物体的 、动滑轮的________、绳子与滑轮之间的摩擦力。与绳子的绕法、绳子段数________。
同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高；不同滑轮组提升重力相等的物体，动滑轮重力越小， 机械效率越高。
例题4 如图所示，用相同的滑轮和绳，把同一袋沙子从地面提升相同高度，甲图中拉力做的总功为W1，机械效率为η1；乙图中拉力做的总功为W2，机械效率为η2，不计绳重与摩擦，则W1 W2，η1 η2（两空均选填“＞”、“=”或“＜”）。