- 2021-11-01 发布 |
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文档介绍
八年级下物理课件第2课时 机械效率的测量_人教新课标
第3节 机械效率 第2课时 机械效率的测量 第十二章 简单机械 1 课堂讲解 2 课时流程 课后 作业 逐点 导讲练 课堂 小结 当堂 检测 •测量滑轮组的机械效率 •测量斜面的机械效率 知1-导 1知识点 测量滑轮组的机械效率 要测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? 【讨论】 知1-讲 【设计实验】 用滑轮组提升物体,W有=Gh,W总=Fs,所以需要测 出物重、拉力、物体上升的高度、绳子前进的距离。 刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长 约2 m的细绳。 【实验器材】 知1-讲 1、测出一个钩码的重力 2、在滑轮组甲(一动一静)上挂两个钩码,记下钩码和 绳子自由端的位置。匀速拉动弹簧测力计,使钩码上 升一定高度,读出测力计示数,用刻度尺测出钩码上 升高度和绳自由端移动距离 3、在滑轮组乙上(两动两静)挂两个钩码 重复上述实验 4、在滑轮组乙上挂四个钩码重复上述实验 5、记录数据,并计算三次实验的机械效率 【实验步骤】 知1-讲 钩码重G/N 1 1 2 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 有用功W有/J 0.1 0.1 0.2 拉力F/N 0.4 0.3 0.5 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.5 总功W总/J 0.12 0.15 0.25 机械效率η 83.3% 66.7% 80% 【实验数据】 知1-讲 【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? 【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-讲 【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-讲 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: 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 【例1】 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 知1-讲 (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 ≈66.7% ; 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%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, η= =50%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 0.1m100% 100% 100%s 1.6N 0.5m W h W F 有用 总 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2-讲 2知识点 测量斜面的机械效率 斜面的机械效率 W有=Gh W总=Fs, 1 知识小结 有用功 额外功 总功 机械效率 测算 滑轮组 斜面 100%W W 有用 总 1. 有用功跟总功的比值叫机械效率,机械效率永远小 于1。 2. 机械效率指的是有用功在总功中占的比例,与功率 没有必然的关系。 3. 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 (来自教材) 一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m,起重机做的有用 功是多少?如果额外功是9 600 J,总功是多少?机械效 率是多少?起重机所做的额外功是由哪些因素引起的? 1 解:W有=Gh=3 600 N×4 m=14 400 J,W总=W有+ W额=14 400 J+9 600 J=24 000 J,η= ×100% = ×100%=60%。起重机提升装货物用的容 器所做的功和克服各部件之间的摩擦做的功等都是额 外功。 W W 有 总 14400J 24000J (来自教材) 在斜面上拉一个重4.5 N的物体到高处(如图),沿斜 面向上的拉力为 1.8 N,斜面长1.2 m、高0.3 m。 把重物直接提升h所做的功作为有用功,求这个斜 面的机械效率。 2 解:斜面的机械效率: η= 4.5N 0.3m100%= 100%= 100%=62.5%1.8N 1.2m W Gh W Fl 有 总 。 用一个动滑轮在5 s内将一重为 200 N的物体向上提 起3 m,拉力为150 N。这个动滑轮的机械效率是多 少?拉力的功率有多大? 3 解:绳子移动的距离:s=2h=2×3 m=6 m;动滑轮 的机械效率:η= ×100%≈66.7%。 拉力的功率P= =180 W。 200N 3m100%= 100%= 150N 6m W Gh W Fs 有 总 150N 6m= 5s Fs t 【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 4 C 【中考·菏泽】某学习小组利用如图所示的装置测 量滑轮的机械效率。将两个相同的钩码提升相同 的高度,则_____的机械效率较高,主要原因是: __________________________________________ _____________。 5 甲 做的有用功相同,使用动滑轮做的额外功多,则 机械效率低查看更多