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1、一 、 復(fù) 習(xí)1、 物 理 學(xué) 中 如 何 比 較 物 體 做 功 的 快 慢 ?3、 “功 的 原 理 ”指 的 是 什 么 ?2、 什 么 是 “功 率 ”? 在 國 際 單 位 制 中 , 它 的基 本 單 位 是 什 么 ? 在 工 程 技 術(shù) 上 , 常 用 單位 是 什 么 ?二 、 新 授1、 導(dǎo) 入 : 機 械 功 的 原 理 告 訴 我 們 , 使 用 任 何 機械 都 不 能 省 功 , 那 么 , 人 們 為 什 么 還 要 制 造 和使 用 機 械 呢 ? 第11.3節(jié)如何提高機械效率授 課 教 師 : 徐 光 龍 小 明 家 住 在 二 樓 , 買 了 一 批 木 料
2、 , 可以 直 接 用 手 拉 到 二 樓 , 也 可 以 使 用 動 滑輪 , 使 用 動 滑 輪 的 作 用 為 了 。省 力思 考 :用 手 直 接 對 木 料做 功 與 手 對 機 械做 功 相 等 嗎 ? 物 理量 G/N h/m F/N s/m W手對 木 材 W手對 機 械123用 手 直 接 對 木 料 做 功 與 手 對 機 械 做 功 相 等 嗎 ?議 一 議 : 為 什 么 使 用 動 滑 輪 后 手 要 多 做 功 ? 機械的三種功要 提 升 G, 同 時必 須 將 本 滑 輪 也提 升 。 這 時 要 克服 滑 輪 重 力 和 摩擦 而 額 外 做 功 ,否 則 你
3、不 能 完 成任 務(wù) 。 本 功 無 利用 價 值 而 又 不 得不 做 , 是 額 外 功 。 提 升 重 物 G是 目 的 , 有利 用 價 值 ,是 有 用 功要 實 現(xiàn) 目 的 , 完成 有 用 功 ,必 須施 加 動 力 F對 滑輪 做 功 , 是 總 功 用 水 桶 從 井 中 提 水 時 , 所 做 的 有 用 功 是 , 額 外 功 是 , 總功 是 ;如 果 桶 掉 到 井 里 , 從 井 里 撈 桶 時 , 撈 上 來的 桶 里 帶 了 一 些 水 , 有 用 功 是 ,額 外 功 是 , 總 功 是 。 克 服 水 的 重 力 做 功 克 服 桶 的 重 力 做 功拉 力
4、 所 做 的 功 克 服 桶 的 重 力 做 功克 服 水 的 重 力 做 功 拉 力 所 做 的 功 一 、 三 種 功 1、 有 用 功 ( W有 ) : 對 人 們 有 用 的 功 。 W有 Gh 提 升 物 體 2 、 額 外 功 ( W額 ) : 人 們 不 需 要 但 又 不 得 不做 的 功 。 3 、 總 功 ( W總 ) : 有 用 功 與 額 外 功 的 總 和 W總 FS- ( 運 用 機 械 時 動 力 F所 做 的 功 ) 4 、 三 者 關(guān) 系 : W 總 W有 W額 請 計 算 出 有 用 功 、 額 外 功 和 總 功 分 別 是 多 少 ? 你 希 望 額 外
5、 功 多 些 還 是 少 些 呢 ? 人提沙子做功 1.對 砂 子 做 功2.對 桶 做 功3.克 服 自 重 做 功 人拉滑輪做功 1.對 砂 子 做 功2.對 桶 做 功3.對 動 滑 輪 做 功 人拉滑輪做功 1.對 砂 子 做 功2.對 口 袋 做 功3.對 動 滑 輪 做 功 人提沙子做功 1對 砂 子 做 功2對 桶 做 功3克 服 自 重做 功 人拉滑輪做功 1對 砂 子 做 功2對 桶 做 功3對 動 滑 輪做 功 人拉滑輪做功 1對 砂 子 做 功2對 口 袋 做 功3對 動 滑 輪做 功600J 2520J 600J 180J 600J 90J3120J 780J 690J
6、你 希 望 額 外 功 多 些 還 是 少 些 呢 ?砂 子 重 100N 人 重 400N 桶 重 20N 動 滑 輪 重 10N 口 袋 重 5N 地 面 到 三 樓 高 6 m 請 算 出 剛 才 的 三 種 辦 法 中 有 用 功 在 總 功 中 占 的 百 分 比 。用哪種方法好? 機械效率有 用 功 跟 總 功 的 比 值 叫 機 械 效 率 有 用 功 總 小 于 總 功 , 所 以 機 械 效 率 總 小 于 1 看 看 剛 才 的 數(shù) 據(jù) , 思 考 機 械 效 率 會 大 于 嗎 ? 為 什 么 ?公 式 : 總有WW機 械 效 率 一 般 用 百 分 數(shù) 表 示 , 沒
7、有 單 位 1、 機 械 效 率 : 有 用 功 與 總 功 的比 值 叫 做 機 械 效 率 。 理 解 : a: 常 用 百 分 數(shù) 表 示 ; b: 小 于 100%; c: 沒 有 單 位 。 %100 總有 用 WW二 、 機 械 效 率 2、 計 算 公 式 : 使 用 起 重 機 提 升 重 物 時 所 做 的 有 用 功 跟總 功 的 比 值 是 60%, 也 可 以 說 有 用 功 在 總功 中 占 有 60%, 另 外 的 40 是 額 外 功 起 重 機 的機 械 效 率是 60%,它 表 示 什么 意 思 ?一 些 機 械 的 機 械 效 率 : 一 些 機 械 的 機
8、 械 效 率 : 抽 水 機 :60% 80% 柴 油 機 : 28% 40% 請 你 判 斷 :下面說法中是否正確?1 有 用 功 越 多 , 機 械 效 率 越 高 ( )2 額 外 功 越 少 , 機 械 效 率 越 高 ( )3 物 體 做 功 越 慢 , 機 械 效 率 越 低 ( )4 做 總 功 越 多 , 機 械 效 率 越 低 ( )5 做 相 同 的 有 用 功 , 額 外 功 越 少 , 機 械 效 率 越高 ( )6 做 相 同 的 總 功 時 , 有 用 功 越 多 , 機 械 效 率 越高 ( )7 機 械 效 率 越 高 , 越 省 力 ( ) 練 習(xí) 1、 利
9、用 如 圖 所 示 的 滑 輪 組 , 在 F=80N的拉 力 作 用 下 ,將 一 個 重 為 180N的 物 體 勻 速 舉 高1m, 繩 重 、 摩 擦 不 計 。求 :( 1) W總 =? ( 2) W有 用 =? (3) W額 外 =? (4) =? (5) G動 =? G F. 已 知 : F 80N, G 180N, h=1m,求 :W總 、 W有 用 、 W額 外 、 、 G動解 : 由 題 意 得 :S 3h=3 1m 3m則 : W總 FS 80N 3m 240J W有 用 Gh 180N 1m 180J W額 外 W總 -W有 用 240J 180J 60J W有 用 /
10、 W總 100% 180J/240J 100% 75% 練 習(xí) 2、 小 明 用 100N的 力 沿 豎 直 方 向 將 杠 桿 的 一 端 拉 下2m, 杠 桿 的 另 一 端 將 320N的 重 物 提 高 了 0.5m,(1)他 做 的 有 用 功 是 多 少 ?(2)總 功 是 多 少 ?(3)杠 桿 的 機 械 效 率 是 多 少 ? 知識小結(jié)一 、 機 械 的 三 種 功 :有 用 功 有 利 用 價 值 的 功 ???功 動 力 對 機 械 所 做 的 功 。額 外 功 對 人 們 無 利 用 價 值 而 又 不 得 不 做 的 功 。 額 外有 用總 WWW 二 、 機 械 效
11、 率 :1、 定 義 : 有 用 功 與 總 功 的 比 值 。 額 外有 用 有 用總有 用公 式 WW WWW %100:2、 公 式 討 論 : 1)(0 1)(0 所 以理 想 情 況 所 以實 際 存 在額 外額 外WW 如何測滑輪組的機械效率?請思考: 【實驗?zāi)康摹? 學(xué) 習(xí) 安 裝 滑 輪 組 。2 學(xué) 習(xí) 測 滑 輪 組 的 機 械 效 率 。3 分 析 得 出 影 響 滑 輪 組 機 械 效 率 的 因 素 ?!緦嶒炘怼?100sG%100 FhWW 總有 用 實驗:測滑輪組的機械效率 討論:為 得 出 滑 輪 組 的 機 械 效 率 , 需 要 求 出有 用 功 和 總
12、功 , 為 此 需 要 測 出 哪 些 物理 量 ? 每 個 量 怎 樣 測 量 ?刻 度 尺 、 鉤 碼 、 彈 簧 秤 、 滑輪 組 兩 個 、 鐵 架 臺 、 長 約 2m的 細 繩 。實驗器材:%100sG%100 FhWW 總有 用 使 用 彈 簧 測 力 計 時 首先 要 做 的 是 什 么 呢 ?用 彈 簧 測 力 計測 鉤 碼 的 重 力 你 組 裝 成 的 滑 輪 組 ! 勻 速 拉 動 彈 簧 秤 使 鉤 碼 升 高 到 某 一 位置 處 , 從 彈 簧 秤 讀 出 拉 力 F的 數(shù) 值 鉤 碼 上 升 的 高 度 ( h) 細 繩 自 由 端 通過 的 距 離 ( s)
13、實驗步驟:1. 照 課 本 圖 9-30, 把 滑 輪 組 和 刻 度 尺 安 裝 好 , 測 出鉤 碼 G的 值 , 并 記 錄 表 中 。2. 勻 速 豎 直 拉 動 彈 簧 測 力 計 , 使 鉤 碼 G上 升 , 讀 出彈 簧 測 力 計 所 示 拉 力 F的 值 , 從 刻 度 尺 讀 出 鉤 碼升 高 的 距 離 h和 彈 簧 測 力 計 移 動 的 距 離 S, 記 錄數(shù) 據(jù) 在 表 格 中 。3. 分 別 算 出 有 用 功 和 總 功 、 機 械 效 率 。 記 錄 結(jié) 果 。4. 再 安 裝 另 外 的 滑 輪 組 , 再 重 復(fù) 上 面 的 實 驗 。 物 重 G/N高
14、度 h/m有 用 功 W有 /J拉 力 F/N距 離 S/m總 功 W總 /J機 械 效 率 1、 比 較 兩 次 兩 種 滑 輪 組 有 什 么 不同 ? 機 械 效 率 有 何 差 異 ?2、 分 析 影 響 滑 輪 組 機 械 效 率 的 因素 是 什 么 ? 影 響 滑 輪 組 機 械 效 率 的 因 素 1、 滑 輪 組 輪 與 軸 及 輪 與 繩 之 間 的 摩 擦 ( 減 小 摩 擦 可 以 減 少 額 外 功 , 提 高 機械 效 率 ) 2 、 所 提 升 的 物 重 ( 物 重 增 加 , 機 械 效 率 也 提 高 ) 3、 動 滑 輪 的 自 重 ( 減 少 動 滑 輪 的 重 力 , 機 械 效 率 也 提高 ) 如何提高機械效率 ?改進機械的結(jié)構(gòu),減小機械自重 減小機械間的摩擦力。 例 如 : 動 滑 輪 太 重 , 使 滑 輪 組 機 械 效 率 很 低 ,換 用 較 輕 滑 輪 就 可 提 高 其 機 械 效 率 。例 如 : 加 強 機 械 運 動 部 位 的 潤 滑 .