資源簡介

(共23張PPT)
第三節
機械效率
第十二章
簡單機械
第2課時
測量機械效率
有用功
對人們有用的必須要做的功
并非我們需要但又不得不做的功
有用功與額外功的總和
有用功跟總功的比值叫做機械效率
什么是機械效率，表達式是什么？
額外功
總功
W有用
W總
η＝
有用功、額外功、總功的概念是什么？
如何測量機械效率？
溫故知新
了解如何提高機械效率。（重點）
02
會測定某種簡單機械的機械效率；（重點）
01
學習目標
實驗原理
實驗器材
注意事項
彈簧測力計、刻度尺、
鐵架臺、滑輪、細線、鉤碼。
豎直向上，緩慢拉動測力計。
測量滑輪組的機械效率
W有用
W總
Gh
Fs
＝
η＝　　　　　　　　　　
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W總/J
η
1
2
3
實驗1:保持動滑輪重一定，改變鉤碼重。
結論：
動滑輪重一定，物重越大，機械效率越高。
F
1
0.1
0.5
0.3
0.1
0.15
66.7%
1.5
0.1
0.7
0.3
0.15
0.21
71.4%
2
0.1
0.8
0.3
0.2
0.24
83.3%
結論：
物重一定，動滑輪越重，機械效率越低。
實驗2:保持鉤碼重一定，改變動滑輪重。
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W總/J
η
1
2
2
0.1
0.8
0.3
0.2
0.24
83.3%
2
0.1
0.7
0.4
0.2
0.28
71.4%
演示：測量滑輪組機械效率
關于測量滑輪組機械效率的幾點說明：
1.在測滑輪組的機械效率時，可以不測量
s
和
h；
2.若不考慮繩重和摩擦，只計動滑輪重力時：
即：
η=
G+G動
G
Gh
Fs
＝
η＝　　　　　　　　　　
Gh
Fnh
＝
G
Fn
即：
η＝　　　　　　　　　　
G
Fn
η＝　　　　　　　　　　
G
Fn
＝
G＋G動
G
F=
G+G動
n
影響滑輪組機械效率的因素
1.摩擦、繩重（輪與軸及輪與繩之間）
（減小摩擦可以減少額外功，提高機械效率）
如：加強機械運動部位的潤滑、采用輕質細繩
2.物重
（物重增加，機械效率提高）
3.動滑輪重
（動滑輪重減小，機械效率提高）
在探究“影響滑輪組機械效率的因素”時，小明同學用圖所示甲、乙兩個相同的滑輪組來驗證的猜想是：滑輪組的機械效率可能與（　　）
A．被提升物體重力有關
B．動滑輪重力有關
C．物體被提升的高度有
D．承重繩子的段數有關
例
A
甲
乙
練一練
在如圖所示的滑輪組裝置中，所掛重物的重力G＝50
N，當施加在繩子自由端的拉力為F＝30
N時，重物恰好勻速上升，繩重及一切摩擦均可忽略不計。由此可知（　　）
A．該裝置的機械效率為60%
B．該裝置的機械效率為55.6%
C．該裝置中動滑輪重為5N
D．該裝置中動滑輪重為10N
D
G
F
在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，實驗數據如下表：
（1）此實驗所用滑輪的個數至少是____個，其中動滑輪有_____個。
（2）第一次實驗測得滑輪組的機械效率為________，第二次實驗時滑輪組的機械效率______（選填“大于”“小于”或“等于”）第一次的機械效率。
次數
鉤碼重/N
鉤碼上升高度/cm
彈簧測力計示數/N
彈簧測力計移動距離/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
3
2
62.5%
大于
例
測量斜面的機械效率
實驗猜想
實驗器材
注意事項
斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關
要勻速拉動物體，拉力要與斜面平行。
彈簧測力計、刻度尺、長木板、木塊
實驗原理
W有用
W總
Gh
Fs
＝
η＝　　　　　　　　　　
1.測量木塊的重量，記錄數據；
2.把木塊用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、木塊沿斜面移動的距離S、小車上升的高度h；
3.改變斜面的傾斜程度，重復步驟2。
實驗過程
記錄數據：
斜面的傾斜程度
木塊重
G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面長
s/m
有用功
W有/J
(Gh)
總功
W總/J
(Fs)
機械效率η
較緩
較陡
最陡
0.06
1.7
1.7
1.7
0.1
0.14
0.4
0.5
0.6
0.82
0.82
0.82
0.1
0.17
0.24
0.33
0.41
0.49
30
％
41％
49
％
演示：測量斜面機械效率
結論：
光滑程度相同的斜面，斜面越傾斜，越費力，機械效率越高。
1.斜面的傾斜程度
（光滑程度一樣的斜面，傾斜程度越大，機械效率越高）
2.斜面的粗糙程度
（傾斜程度一樣的斜面，斜面越光滑，機械效率越高）
影響斜面機械效率的因素
例
如圖，在斜面上將一個重為25N的物體勻速從斜面底端拉到頂端，沿斜面向上的拉力F＝9N，斜面長s＝2m、斜面高h＝0.5m。下列說法正確的是（　　）
A．克服物體重力做功50J
B．額外功為18J
C．物體受到的摩擦力為2.75N
D．斜面的機械效率為67.5%
C
練一練
如圖所示，斜面長5m，高1m，木塊重100N，小明用F＝32N的力將物體從底端沿斜面勻速拉到頂端，則下列說法正確的是（　　）
A．小明做的有用功為32J
B．木塊受到的摩擦力為32N
C．斜面的機械效率為20%
D．小明做的總功為160J
D
F
測量機械效率
測量滑輪組的機械效率
測量斜面的機械效率
課堂小結
動滑輪重
摩擦、繩重等
斜面的傾斜程度
斜面的粗糙程度
物重
隨堂訓練
1．某同學想通過實驗來探究“影響滑輪組的機械效率的因素”，如圖所示，并測算了各次實驗裝置的機械效率。關于他的實驗過程，下列說法中不正確的是（　　）
A．在①實驗中，應勻速豎直向上拉動繩子
B．由①②可知：滑輪組的機械效率與繩子
的繞法無關
C．由②③可知：同一滑輪組提起物重越大，
機械效率越低
D．為使實驗的結論更具可靠性，應換用不同的裝置進行多次實驗歸納得出普遍規律
C
2．如圖所示，將重為100N的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長是5m，高是2m，拉力F＝50N，則該裝置的機械效率為（　　）
A．40%
B．50%
C．80%
D．100%
A
F＝50N
3．有一個螺旋形滑梯高為3m，螺旋軌道滑行的距離為5m（如圖）。把質量為30kg的小孩從滑梯的底部沿著螺旋軌道勻速推上滑梯的頂端。如果小孩受到的摩擦力為30N，則小孩受到沿滑梯向上的推力為　
　N，滑梯的機械效率為　
　。（g取10N/kg）
210
85.7%

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