9.5 探究使用机械是否省功 课件(共28张PPT) 2024-2025学年北师大版物理八年级下册

(课件网) 第九章　机械和功 第五节　探究使用机械是否省功 学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练 北师版-物理-八年级下册 学习目标 1.通过探究活动，知道使用任何机械都不省功。 2.能够说出有用功、额外功、总功的定义，能够指出具体情形中的有用功、额外功和总功。 3.通过探究活动，理解机械效率的概念，会利用公式η＝进行计算。 【重点】有用功、额外功和总功。理解机械效率的概念，会利用公式η＝进行计算。 【难点】理解机械效率。 新课导入 工人通过滑轮组、定滑轮和轮轴提升竖井中的重物。工人为什么不直接提起重物，而是用这么多的简单机械进行组合呢？使用滑轮组、定滑轮和轮轴这些简单机械的优势是什么？ 新知探究 人们使用杠杆、轮轴、滑轮等机械是为了达到一定的目的。在使用中，有的机械可以省力，有的机械可以改变作用力的方向或达到“省距离”的效果。那么，使用机械能省功吗 怎样判断使用机械是否省功呢 知识点 探究使用机械是否省功 一 新知探究 实验：探究使用动滑轮是否省功 实验思路 实验器材 重物、铁架台、动滑轮装置、弹簧测力计、皮尺等 比较使用机械和不使用机械两种情况下，对同一物体完成同一工作任务的过程中，人所做的功的大小关系。 新知探究 进行实验 （1）直接用手通过弹簧测力计匀速竖直提起一个重物，读出弹簧测力计的示数，测出重物移动的距离并计算出拉力对重物做的功W1。 新知探究 （2）再用弹簧测力计通过一个动滑轮提起这个重物，使重物匀速上升相同的高度，测算出对绳端的拉力做的功为W2。比较W1、W2的大小就可以探究使用动滑轮是否省功。 新知探究 实验数据 力F/N 重物移动的距离h/m 力F做的功W1/J 力F’/N 绳子自由端移动的距离s/m 力F’做的功W2/J 实验结论 W2＞W1，实验结果说明使用动滑轮不省功。 新知探究 实验反思 为什么使用动滑轮省力却不省功 ①直接用弹簧测力计匀速竖直提升重物，只需提升重物做功。 ②竖直拉动绳子使动滑轮和重物一起上升时，既要提升重物做功，也要提升绳子和动滑轮做功，还要克服动滑轮上的摩擦做功，因此使用动滑轮并不省功。 大量实验表明:使用任何机械都不能省功。 新知探究 知识点 机械效率 二 在用动滑轮提升重物时，动滑轮对物体所做的功是有用的，这部分功叫作有用功（W有用）。 有用功与额外功的总和即拉力所做的功叫作总功（W总）。 提升重物时，不可避免地要对绳子和动滑轮本身做功，这部分叫作额外功（W额外）。 W总=W有用+W额外 新知探究 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？ 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？ 提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。 提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功。 思考 例题 卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是（　　） A．都是有用功 B．都是额外功 C．对喝茶的人而言是有用功 D．对卖茶杯的人而言是有用功 新知探究 D 新知探究 有用功在总功中所占的比例越大越好。有用功占的比例越大，说明机械工作的效率越高。 定义：我们用有用功跟总功的比值来描述机械的这种特性，称之为机械效率。机械效率用符号η表示。 新知探究 机械效率的公式： 用字母表示机械效率： 公式：η＝　　　　 W有用 W总 η 总是小于1 原因：有用功是总功的一部分，W有用