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课件网) 第十章 机械与人 机械效率 想一想:你会采用哪种方法将沙子运上三楼? 观察与思考 “率”=有用量/总量,表示事物某一方面的优劣. 你知道生活中的“率”一词吗? 观察与思考 种子的发芽率 树的成活率 油烟净化率 工作效率 1.知道有用功、额外功、总功的概念. 2.掌握机械效率的概念以及计算公式. 3.会测量滑轮组的机械效率. 4.了解如何提高机械效率. 学习目标 直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗? 什么是机械效率 G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24 结论:使用动滑轮比直接提升物体不省功。 推论:使用任何机械不省功。 实 验 额外功 在做有用功的同时,人们不需要但又不得不做的功,叫做额外功。 有用功 必须做的功,叫做有用功。 实现目的而做的功 克服机械自身(如动滑轮、绳子)的重力和摩擦等而做的功 有用功加额外功是总共做的功,叫总功。 即:W总=W有用+W额外 总 功 动力对机械所做的功 强化训练 提水 事例 目的 有用功 额外功 总功 1.用桶从井中提水 2.水桶掉进井里要把桶捞起来 3.用书包把书背上楼 分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。 捞桶 背书 G水h G桶h G书h G桶h G水h (G包+G人)h = W总 + = W总 + = W总 + 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. 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. 观察与思考 ②机械效率的符号是 ,表达式: 注:因为机械效率是两个功的比值,因此没有单位. ①定义:有用功和总功的比值叫机械效率.机械效率越高,说明有用功所占的比例越大. × 100% 机械效率 机械效率总是一定的吗? (1)实验原理: (2)实验器材: (3)注意事项 弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。 竖直向上,匀速拉动测力计。 实验探究 测定滑轮组的机械效率 动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高; 物重一定,动滑轮越重,机械效率越低。 实验结论: 归纳 用滑轮组提升物体时,滑轮组的机械效率与物体的重、绳重及动滑轮的自重、机械间的摩擦等因素有关;而与滑轮组的绕法以及被提升的高度无关。 如何提高机械效率 ? ①改进机械的结构,减小机械自重 动滑轮太重,使滑轮组机械效率很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率. ②减小机械间的摩擦 加强机械运动部位的润滑. η= ×100% W有用 W总 为什么使用任何机械都要对外做额外功?你能知道吗? 因为有机械自重以及摩擦,只有理想机械才可以不做额外功. 有没有机械效率为100%的机械?为什么? 没有!因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1. 机械效率 三种功 有用功(W有) 额外功(W额) 总 功(W总) 机械效率公式: η= ×100% W有 W总 课堂小结 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”)。 缓慢 2.4 24 83.3% 增大 基础巩固 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: ⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个,其中动滑轮有_____个。 ⑵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”)。 ... ...