八年级全物理课件10-5-2 机械效率的测量2_沪科版

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第十章 机械与人 1 Ø 滑轮组机械效率的测量与探究 Ø 斜面机械效率的测量与探究 2 当堂 作业 逐点 导讲练 课堂 小结 课后 作业 思考： 机械效率的影响因素都有哪些？ 知1－导1 实验：测滑轮组的机械效率 【实验目的】 1. 学习安装滑轮组。 2. 学习测滑轮组的机械效率。 3. 分析得出影响滑轮组机械效率的因素。 【实验原理】 G100% 100% s W h W F     有用 总 知1－导 讨论： 为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功， 为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？ 【实验器材】 刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约 2m的细绳。 G100% 100% s W h W F     有用 总 知1－导使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？ 用弹簧测力计测钩码的重力 知1－导你组装成的滑轮组！ 知1－导 匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤 读出拉力F的数值。 钩码上升的 高度(h) 细绳自由端通 过的距离(s) 知1－导【实验步骤】 1. 照课本图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G 的值，并记录表中。 2. 匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹 簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高 的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表 格中。 3. 分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。 4. 再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。 知1－导实验次数 物重G/N 高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 距离s/m 总功W总/J 机械效率 【分析讨论】 1. 比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？ 2.分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？ 知1－导 【请你思考】 影响滑轮组机械效率的因素 1. 滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 (减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率) 2. 所提升的物重 (物重增加，机械效率也提高) 3. 动滑轮的自重 (减少动滑轮的重力，机械效率也提高) 知1－导 【请你思考】 如何提高机械效率 ？ •改进机械的结构，减小机械自重 例如：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。 •减小机械间的摩擦力 例如：加强机械运动部位的润滑。 知1－导 在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两 组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个 定滑轮测得前4组数据，用两个动滑轮和两个定 滑轮测得第5组数据，测得数据如下表： 【例3】 知1－讲 实验 次数 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 物体上 升高度 h/m 动力 F/N 动力作用 点移动距 离s/m 滑轮组的 机械效率 η/% 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6 2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6 3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6 4 0.5 4 0.1 2 0.3 ① 5 1 4 0.1 ② 0.5 知1－讲 知1－讲 (1)请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的 绕绳方法； (2)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计； (3)表格中编号①处数据应为________；根据图乙中弹 簧测力计可知编号②数据应为______N； 匀速 66.7 1.6 知1－讲 (4)由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 __________________无关； (5)由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 摩擦和_______________有关； (6)有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”， 你认为这句话是________(填“正确”或“错误”)的； 你是用小明收集的数据中________两组数据对比分析 来判断的。 物体被提升的高度 错误 4、5 被提升的物重 （来自《点拨》） (1)由前4组实验数据知，s＝3h，所以滑轮组由3段绳 子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示； (2)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才 能准确测出拉力的值； (3)① ②由图知，弹簧测力计的分度值为0.2 N，所以其示 数 为1.6 N； 【解析】 G 4N 0.1m100% 100% 100% 66.7% s 2N 0.3m W h W F           有用 总 ； 知1－讲 (4)第1、2组数据，动滑轮重、物体重相同，物体被提 升的高度不同，机械效率相同，可知同一滑轮组的 机械效率与物体被提升的高度无关； (5)第3、4组数据，动滑轮、物体被提升的高度相同， 被提升的物体重不同，机械效率不同，可知同一滑 轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关； 知1－讲 (6)由表格中数据知，第5组滑轮组由5段绳子承担物重， 由计算可知，第5组比第4组滑轮组省力，但 机械效率更低，所以“机械越省力，它的机械效率 越高”的说法不正确。 G 4N 0.1m= 100% 100% 100%=50% s 1.6N 0.5m W h W F         有用 总 知1－讲 知1－讲 此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了 滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组机 械效率的因素，同时考查了有关滑轮组的组装及弹簧 测力计的读数问题，要细心分析每一个问题。 知1－练 1 施工工地上，一个滑轮组经改进后提高了机械效率， 用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后和改 进前相比较(　　) A．总功不变，有用功增加 　 B．总功不变，额外功减少 C．有用功不变，总功减少 　 D．做的有用功减少 C 知2－导2 (1)斜面机械效率计算式: G100% 100% s W h W F     有用 总 知2－导 (2) 提升同一物体时，影响斜面的机械效率因素是 斜面对物体的摩擦力，而斜面对于物体摩擦力 的大小决定于斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程 度，斜面倾斜程度越小、越粗糙，物体受到的 摩擦力越大，机械效率越低。 知2－导 (3) 计算斜面对物体的摩擦力，要先求额外功，再 由计算式f＝W额/L求摩擦力。 1 知识小结 G100% 100% s W h W F     有用 总 有用功和总功的认识： 机械 做功目的 有用功(W有) 总功(W总) 杠杆 使物体上升一定 的高度 Gh Fs滑轮组 斜面 滑轮组 使物体水平前进 fs物 FsF 2 易错小结 2 【中考·长春】工人师傅利用如图所示的装置匀速提 升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是(　　) A．增大提升重物的速度，可以增大有用功 B．减小定滑轮的重力，可以减小额外功 C．增大提升重物的高度，可以提高机械效率 D．减小动滑轮的重力，可以提高机械效率 D 【中考·烟台】用四只完全相同的滑轮组成如图所示的 甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高 度。若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W 甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则(　　) A．η甲＝η乙，W甲＝W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙 C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W乙 1 C