9.5 探究使用机械是否省功（共25张PPT） 课件 2024~2025学年物理北师大版八年级下册

第九章 机械和功 第5节 探究使用机械是否省功 省力 省距离 使用机械是否能省功？ 新知导入 1.通过探究活动，知道使用任何机械都不省功。 2.知道什么是有用功、额外功、总功。 3.理解机械效率的概念，会利用公式η＝????有用????总进行计算。 ? 学习目标 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? 新知学习 知识点一：探究使用机械是否省功 实验：探究使用动滑轮是否省功 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。 【实验器材】 【实验思路】 （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。 【进行实验】 （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。 {00A15C55-8517-42AA-B614-E9B94910E393}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 W2＞W1，实验结果说明使用动滑轮不省功。 【实验数据】 【实验结论】 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。 【实验反思】 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，还要克服摩擦做功，这部分叫作额外功（W额外）。 W总=W有用+W额外 1.有用功 2.额外功 3.总功 新知学习 知识点二：机械效率 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？ 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 因此，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。 用字母表示机械效率： 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