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第五节 机械的效率,第九章机械能与人,有什么办法可以将建筑工地上的一堆沙子运上三楼?,思考:,人提沙子做功,1、对沙子做功,2、对桶做功,3、克服自重做功,人拉滑轮做功,1、对沙子做功,2、对桶做功,3、对动滑轮做功,人拉滑轮做功,1、对沙子做功,2、对袋子做功,3、对动滑轮做功,必须做的功,不需要的,但又不得不做的功,有用功 :对我们有用的功,额外功 :人们不需要但又不得不做的功,总功 :有用功与额外功的总和,=Gh,W额=W总W有,=FS,一、几个基本概念,用哪种方法好?,机械效率,有用功与总功的比值叫机械效率,公式:,机械效率没有单位,一般用百分数表示。,巩固练习,1、用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m高,拉力F为120N,求此动滑轮的机械效率是多少?,实验原理:,所测物理量:,物重G、拉力F、重物上升的距离h、 弹簧测力计移动的距离S,测量仪器:,弹簧测力计、刻度尺,实验步骤:,1、按图组装滑轮组,记下钩码和弹簧测力计的位置 2、匀速竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码G升高,读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出钩码上升的距离h和弹簧测力计移动的距离s,在此实验中操作的关键:,1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计,2、不能在静止时读弹簧测力计的示数,应在匀速拉动过程中读数,对于如图所示的滑轮组,如果没 有刻度尺,能否测出该滑轮组的 机械效率?,帮帮忙,= 80%,1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示,第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。,(1)、比较1、2两次实验,可得的结论: (2)、比较2、3两次实验,可得的结论:,同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高,不同的滑轮组机械效率不同,且在物重相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低,巩固练习,2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,数据如下表:,甲,表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是_;,18cm或5cm,第3次实验中滑轮组的机械效率是 _;,80%,本次实验得到的结论是: _。,(1)分析表中数据,回答以下问题:,滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关,(2)小红在小明实验的基础上 利用图乙也做了实验, 小红的做法目的是为了改变 ; 当这两位同学使用各自的滑轮 组提升相同的重物时,若忽略绳 重及摩擦,它们的机械效率_ (选填“相同”或“不相同”),理由是: _。得到 的结论是:_,滑轮组的绕线方式,相同,做的有用功相同,做的额外功也相同,乙,甲,滑轮组的机械效率与绕线方式无关,(3)小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三 次实验,实验数据如下表:,物理量,控制因素,在小军的实验中,你得到的结论是:,甲,滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关,滑轮组的机械 效率的影响因素:,动滑轮重,被提升物体的重,绳重及绳与滑轮间的摩擦,1、在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据。 (1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为_J,人做的总功为_J。,0.25,0.21,能力提升,(2)对以上两个计算结果 进行比较,其不合理之处是 _;结合测力 计放大图,可知小强的错误 是_。 (3)在该次实验中,所测滑 轮组的机械效率应该是_。,有用功大于总功,测力计的示数读错,92.6%,2、某班同学利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后,进行了小组交流,下表是甲乙两小组的实验数据记录:,甲、乙两个小组的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮组机械效率却不同,可能的原因是什么?,2、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同,1、测拉力时没有使测力计匀速上升, 造成测量的力不准确,3、在测定“各种滑轮组机械效率与物重关系”的实验中,小明用如图所示的滑轮组进行实验,并将数据记录在了下面表格中。,(1)请你用笔画线代替绳子,根据数据组装滑轮 组 ;并计算出后两次滑轮组的机械效率。,(2)就这一问题的研究,你认为她收集的数据是否充分?说明理由。,不充分,因为他只采用了此滑轮组进行了三次实验,应该换用不同的滑轮组再进行实验,结论就会更可靠。,74.1,90.9,1、在研究“影响滑轮组的机械效率因 素”的实验中,小聪同学预设的实验过 程是:用弹簧测力计测出一个钩码的 重力,按照图甲组装滑轮组,静止时 读出测力计的示数F1,根据 = 计 算出滑轮组的机械效率1。再按照图乙组装滑轮组(动滑轮大小变化),改变所提物重,提升两个钩码,重复上述实验计算出滑轮组的机械效率2,比较得出滑轮组的机械效率高低只与物重有关。指出实验方案有哪些不足,并提出相应的改进意见。,甲,乙,知识拓展,2、学校实践活动中,小明同学在探究“测滑轮组的机械效率与物重的关系”的实验中,得到了如下实验数据:(不计绳重及摩擦),(1)请你指出表格中不合理的地方,并说出你认为不合理的理由,(2)聪明的小明仔细分析了实验表格,他发现了一个欣喜的结论,使用此滑轮组时拉力一定小于物重。请你对此结论进行评价,85.7,1、将重物从楼下搬到楼上是 很辛苦的。一位同学想运用所 学的知识设计一个升降装置, 用电动机提供动力将物体拉上楼,经过班内同学交流确定以下两套方案,如甲乙两图,请你对两套方案进行对比,作出评价。,学以致用,甲,乙,2、在探究“滑轮组机械效率与物重关系”的实验中,用同一滑轮组装置做了三次实验,测量的数据如下表:,右图是某公司的一幅广告宣传画:一个 巨大的滑轮提起一个小皮箱,宣传文字写着“事无大小,必尽全力”。 (1)请你分析上述实验数据,得出机械效率与物重的定性关系;,(2)利用这个关系对这幅宣传画发表自己的评述,3、在探究滑轮组机械效率的实验课上,同学们利用老师提供的器材组装了多种滑轮组;,(1)请你在上图中任选两图,猜想它们的效率是否相同,如果不同可能是什么因素影响了它们的效率?,(2)请你根据你的猜想,设计合理的实验步骤来验证它;,(3)根据可能出现的现象写出实验结论,某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示,第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。,甲,乙,丙,
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