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课件网) 2024年秋季 苏科版物理 九年级上册 第11章 简单机械和功 五·机械效率 1 学习目标 2 课时导入 3 感悟新知 4 随堂检测 5 课堂小结 1.通过探究动滑轮,知道有用功、总功、额外功及它们之间的 关系 2.通过分析,理解机械效率的概念,知道机械效率的计算公式,会运用公式计算简单机械的机械效率 3.知道机械效率的物理意义,知道实际机械效率不可能是100% 4.通过探究分析,了解影响机械效率的因素,知道提高滑轮组机械效率的方法和意义 学习效率 机械效率 知识点 认识机械效率 1 小明利用动滑轮把木料拉上四楼时,手拉绳子做的功与动滑轮对木料做的功相等吗? 不相等,动滑轮有重力,绳子有摩擦等等 把木料拉上四楼 目的,需要,有价值 拉木料所做的功 动滑轮上升,克服摩擦 必须,但没有价值 动滑轮重力,摩擦力所做的功 拉力做的总功 知识点 认识机械效率 1 活动实验:再探动滑轮(不计摩擦) 1.实验器材:见右图 h s 2.实验所要测量的物理量 根据功的公式可知,需要测出绳子受到的拉力F、绳端移动的距离s、钩码所受的重力G和钩码上升的高度h 知识点 认识机械效率 1 活动实验:再探动滑轮(不计摩擦) h s 3.实验步骤 用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在动滑轮下面重为G的钩码缓慢匀速上升。改变钩码的数量,重复上述步骤。 知识点 认识机械效率 1 活动实验:再探动滑轮(不计摩擦) 4.实验表格 实验次数 钩码的重力G∕N 钩码被提升的高度h∕m 人手对绳端的拉力F∕N 绳端移动的距离s∕m 钩码所受重力做的功W1∕J 拉力所做的功W2∕J ① ② ③ ④ 知识点 认识机械效率 1 活动实验:再探动滑轮(不计摩擦) 4.实验表格数据 实验次数 钩码的重力G∕N 钩码被提升的高度h∕m 人手对绳端的拉力F∕N 绳端移动的距离s∕m 钩码所受重力做的功W1∕J 拉力所做的功W2∕J ① ② ③ ④ 1.0 0.20 0.40 0.20 0.65 0.26 1.5 0. 20 0.40 0.30 0.90 0.36 1.5 0.25 0.90 0.50 0.375 0.45 2.0 0.20 1.15 0.40 0.40 0.44 知识点 认识机械效率 1 活动实验:再探动滑轮(不计摩擦) 5.实验结论 使用动滑轮提升重物做功,拉力所做的功W2大于重物所受重力做的功W1(W2>W1 )。 拉力所做的功叫作总功,记为W总 将钩码提升至一定的高度是我们的目的,所做的功叫做有用功,记做W有用 知识点 认识机械效率 1 活动实验:再探动滑轮(不计摩擦) W2-W1 =其他力做功,此实验中未考虑摩擦,但是考虑动滑轮的重力,克服动滑轮的重力做功即为其他力做的功。如果考虑摩擦,那么克服摩擦力做的功也是其他力做功。 并非我们所需要的,但又不得不做的功,将它叫作额外功,记为W额外 知识点 认识机械效率 1 活动实验:再探动滑轮(不计摩擦) W总=W有用+W额外 总功等于有用功与额外功之和 一般来说,机械对外所做的功为有用功,机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功,动力对机械所做的功为总功 知识点 认识机械效率 1 由总功等于有用功与额外功之和分析,机械效率的表达式: 用字母η表示机械效率: 物理学中,将有用功与总功的比值叫作机械效率 知识点 认识机械效率 1 (1)对于实际机械,由于额外功的存在,总有W有用<W总,因此η<100%。 (2)例:起重机的机械效率为40%- 50%的意思是什么? 说明:使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是40%- 50% ,也可以说有用功在总功中占有40%- 50% ,另外的占比做的是额外功。 归纳 机械效率表达式: η<100% W总=W有用+W额外 练习1 B 练习2 100 95 95% 目的需求,即使克服水和桶的重力做功,也是有用功 练习3 A 思考:此图中克服摩擦力做功是有用功还是额外功? 使物体匀速直线运动是目的,克服物体与水平面之间的摩擦 ... ...