二.机械效率讲义.ppt

教学目标 1. 知识与技能 了解什么是有用功、额外功和总功。 理解什么是机械效率。 2. 过程与方法 通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。 3. 情感态度与价值观 在实验中培养合作精神，养成实验结果的科学态度。 1. 有用功和额外功 2. 机械效率 请谈谈我们可以采取哪些措施来提高机械效率? * * 你知道生活中的 一词吗？ 种子的发芽率 树的成活率 油烟净化率 工作效率 “率”=有用量/总量 表示事物某一方面的优劣。 导入新课 简单机械 本节导航 要把重100 N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。 1. 有用功和额外功 哪种办法最好，哪种办法最不好？ 想想议议 人提沙子做功 对沙子做功 对桶做功 W1 = 600 J 克服自重做功 总功 3120 J 额外功2520 J 沙子重 100 N 人体重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m W2 = 120 J W3 = 2400 J 有用功600 J ① 对沙子做功 W1 = 600 J 对桶做功 对动滑轮做功 有用功600J 额外功180J 沙子重 100 N 人体重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m ② 人拉滑轮利用桶做功 W2 = 120 J W3 = 60 J 总功 780 J 对沙子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 人拉滑轮利用口袋做功 沙子重 100 N 人体重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m ③ W1 = 600 J W2 = 30 J W3 = 60 J 有用功600J 额外功90J 总功 690 J 这种办法最好！ 额外功 在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。 有用功 必须做的功，叫做有用功。 实现目的而做的功 克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功 有用功加额外功是总共做的功，叫总功。 即：W总=W有用+W额外 总 功 动力对机械所做的功 G F 提升重物是目的，是有用功。 要达到目的，完成有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。 提升重物，同时也必须将滑轮也提升。要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则不能完成任务。这个功不是目的而又不得不做，是额外功。 例如：滑轮 ——有用功跟总功的比值。 注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。 2. 机械效率 我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。 公式：η＝　　　　　　　　　　 W有用 W总 Ｗ有用 Ｗ有用＋Ｗ额外 ＝ G F Ｗ额外＞0，Ｗ总＞Ｗ有用　　所以η＜１ Ｗ额外＝０，Ｗ总＝Ｗ有用 所以η＝１ 分析公式： 理想状态，忽略重力和摩擦 起重机的机械效率是50%，它表示什么意义？ 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。 【简介常见机械的效率 】 滑轮组 50%—70% 起重机 40%—50% 抽水机 60%—80% 离心式水泵 60%－80% 因此，使用机械时，要充分发挥机械设备的作用，减小额外功以提高机械效率。 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？ 提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。 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？ 提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功。 斜面的机械效率和哪些因素有关？ 实验设计： 怎样计算总功？怎样计算有用功？ 实验中需要测量哪几个量？ 斜面的倾斜角可调节 进行实验： 斜面倾斜角度不同时，用力 F 拉物体沿斜面运动，已知重物 重力为 G 测量物体沿斜面移动的距离 s 测量斜面的高度 h 5 最陡 5 较陡 5 较缓 机械效率 总功 W总/J 沿斜面移动距离s/m 沿斜面拉力F/N 有用功 W有/J 斜面高度h/m 木块重力G/N 斜面倾斜程度 记录数据： 10 20 30 50 50 50 5 10 15 减小摩擦 减小机械本身的重力 * * *