版初中物理金榜学案配套课件第九章五探究——使用机械是否省功(北师大版八下).ppt

　五　探究——使用机械是否省功 体验 使用动滑轮提升钩码? 活动:把重为G的钩码提升一定的高度h。 活动1:用弹簧测力计将钩码提升一定高度h,记下弹簧测力计的示数G。 活动2:用动滑轮将钩码提升相同的高度h,记下弹簧测力计的示数F。 (1)活动中,我们做功的目的是　 。 (2)计算拉力做的功。 ①活动1中,拉力做的功是　　　　　　　; ②活动2中,拉力做的功是　　　　　,比直接用弹簧测力计提升钩码做的功　　　　　。 提示：(1)将钩码提升一定高度　 (2)①W=Gh　②W=F·2h　多 1.使用机械可以省功吗? 2.什么是有用功、额外功、总功?它们之间有什么关系? 3.什么是机械效率?计算公式是什么? 探究1 使用机械是否省功? 结合“体验”中的活动,思考以下问题: 1.在活动中,为什么使用动滑轮提升钩码做的功大于直接提升钩码做的功? 提示：用动滑轮提升钩码时,除了对钩码做功,还需要克服动滑轮的重力和滑轮之间的摩擦做功,而用弹簧测力计直接提升钩码时,只对钩码做功,故小于使用动滑轮提升钩码做的功。 参考答案：克服动滑轮重和绳重、绳与滑轮之间的摩擦,多做了一部分功。 2.综合以上分析,可得出什么结论? 参考答案：使用任何机械都不能省功。 探究2 机械效率? 结合体验和探究1,思考以下问题: 1.分析有用功、额外功和总功: (1)对提升钩码做的功是对我们　　　　　要做的,这部分功叫做　　　　　　　,用W有用表示,且W有用=　　　　　　　。 (2)在用动滑轮提升钩码时,还需要克服摩擦、绳重、动滑轮重做一部分功,这部分功叫做　　　　　　　,用W额外表示。 (3)总功W总=　　　　+　　　　,即使用机械做功时,拉力做的功,用公式表示W总=　　　　。 提示：使用动滑轮时,必须要做的功是提升物体所做的功,即有用功W有用=Gh;如果摩擦忽略不计,则克服动滑轮重和绳重做的功是不得不做的功,即额外功W额外=(G动滑轮+ G绳)h;使用机械做的功为总功W总=Fs。 参考答案：(1)有用的,必须　有用功　Gh (2)额外功　(3)W有用　W额外　F·s 2.在物理学中,机械效率是指　　　　　　　　　,用公式 　　　　　　表示。 提示：在所做有用功一定的情况下，人们希望额外功越少越 好，即额外功在总功中所占的比例越少越好，将有用功跟总 功的比值叫做机械效率，用公式 表示。 参考答案：有用功跟总功的比值 3.机械效率可以大于或等于1吗?为什么? 提示：使用任何机械都不可避免地要做额外功,其有用功总会小于总功,根据机械效率的公式可知,机械效率总是小于1。 参考答案：不可以　用任何机械都不可避免做额外功,其有用功总会小于总功,即机械效率η总是小于1。 一、功的原理 使用任何机械都不能_____。 二、机械效率 1.有用功、额外功和总功 (1)有用功(W有用) 对物体所做的_______功。 省功 有用的 (2)额外功(W额外) 不可避免地对___________________做的功。 (3)总功(W总) _______________的总和。 即W总=_________。 机械本身和克服摩擦 有用功与额外功 W有用+W额外 2.定义：_______跟_____的比值，即η= 。 3.规律：有用功总是_____总功，因此η总是小于__。 有用功 总功 小于 1 【拓展延伸】三种机械效率的计算 其中G为物重，h为斜面高度，L为斜面长度，F为拉力，f为摩擦力 其中f为物体与水平面的摩擦力，F为拉力。 s物为物体移动的距离，s绳为绳子自由端移动的距离，n为承担拉力的绳子段数 不计绳重及摩擦， 其中G为重物的重力，h为重物升高的高度；F为动力，s为绳子自由端移动的距离，n为承担物重的绳子段数 其中G为提升重物的重力，h为重物升高的高度；F为动力，s为动力作用点移动的距离 水平匀速拉物体 提升重物 斜面 滑轮或滑轮组 杠杆 考点 机械效率的计算? 【典例】(2013·扬州中考)工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800 N,人对绳的拉力为500 N。求此过程中: (1)做的总功。 (2)做的有用功。 (3)滑轮组的机械效率。 【思路导引】 【精讲精析】本题考查机械效率的计算。 (1)由题图可知,物重和动滑轮重由2段绳子承担,故 s=2h=2×5m=10 m, 则W总=Fs=500N×10 m=5 000 J; (2)提升重物做的有用功 W有用=Gh=800N×5 m=4 000 J; (3)滑轮组的机械效率 答案：(1)5000J　(2)4 000 J　(3)80% 【方法归纳】滑轮组机械效率的计算 (1)竖直匀速提升物体时: (1)竖直匀速提升物体时: ①有用