3.4 简单机械 第3课时 机械效率 课件---2023-2024学年浙教版科学九年级上册

第4节 简单机械 第3课时 机械效率 知道使用简单机械的目的。理解简单机械实际工作时费功。 学习目标 理解有用功、额外功和总功的意义及计算方法。 了解机械效率的意义及计算方法。 提高理解能力和逻辑思维能力。提高运用知识解决实际问题的能力。 情境导入 帮小明想想可以用哪些方法将这袋重为600牛的米，从一楼搬到高度为3米的二楼？ 快点帮帮我！！ 一、直接搬 二、定滑轮 三、动滑轮 四、滑轮组 机械效率 1.直接搬 计算小明对米做多少功？ F=G，s=h 小明对米：W=Fs W=Fs=Gh=600牛×3米=1800焦 3米 2.定滑轮（摩擦、绳重不计） F G 拉力所做的功是多少焦？ F=G，s=h W=Fs=Gh=600牛×3米= 1800焦 使用定滑轮不能省功。 结论 F F G 拉力所做的功是多少焦？ F= G，s=2h W=Fs=600牛× ×3米×2= 1800焦 使用动滑轮不能省功。 3.动滑轮（摩擦、动滑轮重、绳重不计） 结论 1 2 1 2 F F G 4.滑轮组（摩擦、动滑轮重、绳重不计） 拉力所做的功是多少焦？ 使用滑轮组不能省功。 结论 F= G，s=2h 1 2 W=Fs=600牛× ×3米×2= 1800焦 1 2 使用任何机械都不省功 这就是功的原理 结论 2、克服米的重力所做的功多少焦？ 1、拉力所做的功是多少焦？ F= （G物+G动）= （600牛+20牛） =310牛 W=Fs=310牛×6米 =1860焦 W=G物h=600牛×3米 =1800焦 思考：一袋重为600牛的米，从一楼搬到高度为3米的二楼。 s=2h=2×3米=6米 3、提升动滑轮所做的功是多少焦？ W＝G动h＝20牛×3米＝60焦 不需要做，又不得不做的功 动滑轮重为20牛（摩擦、绳重不计）。 1 2 1 2 F F G 必须做的功 3.总功 = 有用功 ＋ 额外功 1.有用功：机械克服有用阻力所做的功。（必需做的功） 2.额外功：机械克服摩擦等额外阻力所做的功。（不需要但又不得不做的功） W总＝ W有用 ＋ W额外 W=Fs=310牛×6米 =1860焦 W=G物h=600牛×3米 =1800焦 W＝G动h＝20牛×3米＝60焦 小结： 表达式： 4.机械效率：有用功跟总功的比值。 η = 1800J 1860J ×100%≈ 96.8% η= ×100% W有用 W总 η的特点： ①无单位 ②总小于1 ③一般用百分比表示 生活中：一般的滑轮组机械效率为50%~70%， 起重机的机械效率为40 %~ 50 %， 抽水机的机械效率为60 %~ 80 %。 机械效率越大，意味着机械工作时能量的利用率越高。 提高机械效率的方法： （1）减小摩擦 （2）减小机械本身的重力 减少额外功 （3）增加提升物体的重力来增加有用功 增加有用功 思考：如何提高机械效率呢？ F F 哪个效率高 G 甲 乙 同一装置，提升的重物不同，其机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越高。 滑轮组，动滑轮，η= G物+G动 G物 快点帮帮我！！ 你还有办法吗？ 斜面 斜面也是一种简单机械，利用它可以更省力地将货物从低处搬运到高处。 测量斜面的机械效率 1、实验器材：长木板、木块、刻度尺、小车、弹簧测力计 2、实验步骤 ①如图所示，将1块长木板的一端垫高，构成一个斜面，用刻度尺测出斜面的长s和斜面的高度h。 s h 注意事项： ①要匀速拉动物体；②拉力要与斜面平行；③及时记录数据。 ②用弹簧测力计测出小车的重力。 ③用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端匀速拉到顶端，读出弹簧测力计的读数。 ④改变斜面的倾斜程度，重复上述步骤2 次。 ⑤将测量结果记录在下面的表格中。 斜面倾斜程度 小车重力/N 斜面高度/m 有用功/J 拉力/N 斜面长/m 总功/J 机械效率 较缓 1 0.7 0.14 较陡 1 0.3 0.7 0.21 最陡 1 0.4 0.7 0.28 0.1 0.175 0.24 0.1 0.2 0.175 0.24 71.4% 83.3% 85.7% 结论 对光滑程度相同的斜面，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。 η= W有 W总 = Gh Fs 2.斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。 3. 同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。 1.使用斜面可以省力，但费距离。 4. 斜面的机械效率与斜面倾斜程度有关，在其他条件不变时，斜面越陡，机械效率越高。 5. 使用任何机械，可以省力，也可以省距离，但不能