《机械效率》课件4课件(大赛一等奖作品).ppt

1、 直接提升物体做功，与使用机械提升物体做直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？功相同吗？提出问题：提出问题：提出问题提出问题G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.24结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。推论：使用任何机械不省功。推论：使用任何机械不省功。实实 验验概概 念念G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.24额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，而不得不做的功（无用付出）。而不得不做的功（无用付出）。有用功：直接对物体所做的功（工

2、作目有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。的）。总功：有用功和额外功的总和（实际付总功：有用功和额外功的总和（实际付出）。出）。在使用机械工作时，有用功在总功中所占在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。理学中表示为机械效率。一、机械效率：一、机械效率：1定义：有用功跟总功的比值。定义：有用功跟总功的比值。2公式：公式：WW 有有总总3用百分数表示。总小于用百分数表示。总小于1。1关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 （）A越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高 B做有

3、用功越多的机械，效率越高做有用功越多的机械，效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率越高做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D做功越快的机械，效率越高做功越快的机械，效率越高C 练一练练一练2如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由的重物匀速上升，绳子自由端移动端移动1 m，动滑轮重力，动滑轮重力2 N，求：（求：（1）拉力）拉力F；（2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。练一练练一练二、测滑轮组的机械效率：二、测滑轮组的机械效率：WGhWFs 有有总总F 实验原理实验原理

4、实验器材实验器材 注意事项注意事项 弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。铁架台、滑轮、细线、钩码。竖直竖直向上，向上，缓慢缓慢拉动测力计。拉动测力计。G/N h/mF/N s/mW有有/JW总总/J123F实验实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。保持动滑轮重一定，改变钩码重力。结论：结论：动滑轮重动滑轮重一定一定,物重物重越大越大，机械效率，机械效率越高越高。G/Nh/m F/N s/m W有有/J W总总/J122.2.条件：物重一定条件：物重一定实验实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。保持钩码重力一定，改变动滑轮重。结论：结论：物重物重一定，动滑轮一定，动滑

5、轮越重越重，机械效率，机械效率低低。FF 1图图为测量滑轮组机械效率的实为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N。（1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高度为高度为8cm,则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动_cm,该滑该滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将将_（选填：（选填：“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”）缓慢缓慢2.42483.3%增大增大 练一练练一练2在在“测

6、滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：轮组进行两次实验，实验数据如下表：此实验所用滑轮的个数至少是此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑个，其中动滑轮有轮有_个。个。第一次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实验时滑轮组的机械效率第二次实验时滑轮组的机械效率_第一次的机第一次的机械效率（选填械效率（选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）次次数数钩码重钩码重/N钩码上升高钩码上升高度度/cm弹簧测力计弹簧测力计示数示数/N弹簧测力计移弹簧测力计移动距离动距离/cm12100.8402551

7、.5203262.5%大于大于课堂小结课堂小结有用功有用功总功总功额外功额外功机械效机械效率概念率概念机械效机械效率测定率测定人 教 版 八 年 级 物 理 上 册人 教 版 八 年 级 物 理 上 册第十章第十章 浮力浮力知 识 技 能知 识 技 能自 学 检 测自 学 检 测合 作 探 究合 作 探 究精 讲 点 拨精 讲 点 拨即 时 练 习即 时 练 习10.2.2 10.2.2 浮力大小的计算浮力大小的计算知 识 技 能知 识 技 能自 学 检 测自 学 检 测合 作 探 究合 作 探 究精 讲 点 拨精 讲 点 拨即 时 练 习即 时 练 习【学习目标学习目标】1.1.利用公式利用

8、公式F F浮浮=液液gVgV排排计算浮力。计算浮力。2.2.能灵活使用多种方法计算浮力的大小。能灵活使用多种方法计算浮力的大小。知 识 技 能知 识 技 能自 学 检 测自 学 检 测合 作 探 究合 作 探 究精 讲 点 拨精 讲 点 拨即 时 练 习即 时 练 习学习内容一：阿基米德原理法学习内容一：阿基米德原理法 利用公式利用公式F F浮浮=液液gVgV排排计算浮力计算浮力学习指导：阅读课本学习指导：阅读课本P55P55文字内容，注意浮力的计算题格式，前文字内容，注意浮力的计算题格式，前后步骤之间的推导过程。后步骤之间的推导过程。【自学检测】【自学检测】阿基米德原理用公式表示为阿基米德原

9、理用公式表示为F F浮浮=，从公式，从公式也可以看出浮力的大小只与也可以看出浮力的大小只与 和和 有关。有关。G排排液液gV排排液体密度液体密度排开的液体体积排开的液体体积知 识 技 能知 识 技 能自 学 检 测自 学 检 测合 作 探 究合 作 探 究精 讲 点 拨精 讲 点 拨即 时 练 习即 时 练 习1.1.水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下0.5m0.5m的过程中，的过程中，水球受到的浮力变化情况是水球受到的浮力变化情况是()()A.A.逐渐增大逐渐增大 B.B.逐渐减小逐渐减小C.C.始终不变始终不变 D.D.先增大后不变先增大后不变

10、2.2.一个物体的体积为一个物体的体积为200cm200cm3 3，将其体积的二分之一浸没在水中，将其体积的二分之一浸没在水中时，它受到的浮力是时，它受到的浮力是 ；全部浸没在水中时，受到的浮力；全部浸没在水中时，受到的浮力是是 。3.3.一铁球先后浸没在盐水、水、酒精中，受到的浮力分别是一铁球先后浸没在盐水、水、酒精中，受到的浮力分别是F F1 1、F F2 2、F F3 3，则三者大小关系是，则三者大小关系是 。D变大变大增大增大变大变大不变不变不变不变D0.98N1.96NF1F2F3分析：分析：运动员把水球慢慢压入水下的过程中，水球在完全浸没前运动员把水球慢慢压入水下的过程中，水球在完

11、全浸没前在水中的体积逐渐在水中的体积逐渐 ，排开水的体积逐渐，排开水的体积逐渐 ，所以水球，所以水球受到的浮力逐渐受到的浮力逐渐 ，当水球全部浸入水中后，排开水的体，当水球全部浸入水中后，排开水的体积积 ，所以受到的浮力，所以受到的浮力 。故选。故选 。知 识 技 能知 识 技 能自 学 检 测自 学 检 测合 作 探 究合 作 探 究精 讲 点 拨精 讲 点 拨即 时 练 习即 时 练 习浮力的计算方法：浮力的计算方法：一、浮力产生的原因一、浮力产生的原因压力差法压力差法例例1 1：边长为：边长为10cm10cm的立方体金属块，浸没在水中，物体上表面与的立方体金属块，浸没在水中，物体上表面与

12、液面平行，且液体表面到物体上表面的距离为液面平行，且液体表面到物体上表面的距离为20cm20cm，如图所示，如图所示，求：立方体上、下表面受到的压强、压力大小，浮力大小及方求：立方体上、下表面受到的压强、压力大小，浮力大小及方向。（取向。（取g=10N/kgg=10N/kg）解：金属块的上、下表面的面积分别为：解：金属块的上、下表面的面积分别为：S=LS=LL=0.1mL=0.1m0.1m=0.01m0.1m=0.01m2 2金属块上表面受到的液体向下的压强为：金属块上表面受到的液体向下的压强为：p p1 1=gh=gh1 1=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 310N/kg10

13、N/kg0.2m=2000Pa0.2m=2000Pa，F F1 1=p=p1 1S=2000PaS=2000Pa0.01m0.01m2 2=20N=20N，方向竖直向下。，方向竖直向下。金属块下表面受到的液体向上的压强为：金属块下表面受到的液体向上的压强为：p p2 2=gh=gh2 2=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 310N/kg10N/kg（0.2m+0.1m0.2m+0.1m）=3000Pa=3000Pa，F F2 2=p=p2 2S=3000PaS=3000Pa0.01m0.01m2 2=30N=30N，方向竖直向上。，方向竖直向上。浮力的大小为：浮力的大小为：F F

14、浮浮=F=F2 2-F-F1 1=30N-20N=10N=30N-20N=10N，方向竖直向上。，方向竖直向上。知 识 技 能知 识 技 能自 学 检 测自 学 检 测合 作 探 究合 作 探 究精 讲 点 拨精 讲 点 拨即 时 练 习即 时 练 习二、称重法二、称重法:F:F浮浮=G-F=G-F示示，其中，其中G G是空气中物体重力，是空气中物体重力，F F示是受到示是受到浮力时的弹簧测力计示数。浮力时的弹簧测力计示数。例例2 2：将一物体挂在弹簧测力计挂钩上，示数为：将一物体挂在弹簧测力计挂钩上，示数为70N70N，将，将物体浸没入水中时，测力计示数为物体浸没入水中时，测力计示数为68N

15、68N，则物体在水中受到的，则物体在水中受到的浮力是多少浮力是多少?物体的密度是多少物体的密度是多少?解：把物体浸没在水里时，所受浮力：解：把物体浸没在水里时，所受浮力：F浮浮=G-F示示=70N-68N=2N；由由F浮浮=水水gV排排和和V物物=V排排得得:V物物=V排排=F浮浮水水g=2N103kg/m310N/kg=210-4m3，物物=mV物物=G物物V物物g=70N10-4m310N/kg=3.5103kg/m3。知 识 技 能知 识 技 能自 学 检 测自 学 检 测合 作 探 究合 作 探 究精 讲 点 拨精 讲 点 拨即 时 练 习即 时 练 习三、三、阿基米德原理法阿基米德原

16、理法：F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排例例3 3：边长为：边长为10cm10cm的立方体木块，漂浮在水中，物体上表面与的立方体木块，漂浮在水中，物体上表面与液面平行，且物体上表面到液体表面的距离为液面平行，且物体上表面到液体表面的距离为5cm5cm，如图所示，如图所示，求：物体受到的浮力。求：物体受到的浮力。解：正方体的底面积解：正方体的底面积S=aS=a2 2=（0.1m0.1m）2 2=1=11010-2-2m m2 2，正方体排开水的体积为正方体排开水的体积为V V排排=（0.1m-0.05m0.1m-0.05m）1 11010-2-2m m2 2=5=51010-4-4m m3

17、 3，木块受到的浮力为木块受到的浮力为F F浮浮=水水gVgV排排=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 310N/kg10N/kg5 51010-4-4m m3 3=5N=5N。知 识 技 能知 识 技 能自 学 检 测自 学 检 测合 作 探 究合 作 探 究精 讲 点 拨精 讲 点 拨即 时 练 习即 时 练 习1.1.不同材料制成的相同体积的三个小球，放入同种液体中，最不同材料制成的相同体积的三个小球，放入同种液体中，最后静止时如图所示，则它们受到的浮力的大小关系是后静止时如图所示，则它们受到的浮力的大小关系是()()A.FA.F甲甲=F=F乙乙=F=F丙丙B.FB.F甲甲F

18、 F乙乙F F丙丙C.FC.F甲甲F F乙乙=F=F丙丙D.FD.F甲甲=F=F乙乙F F丙丙2.2.用弹簧测力计测得一石块重用弹簧测力计测得一石块重5N5N，将石块全部浸没在水中，测，将石块全部浸没在水中，测力计的示数为力计的示数为3N3N，则物体受到的浮力为，则物体受到的浮力为 ，石块排开水的体，石块排开水的体积为积为 m m3 3，石块的体积为，石块的体积为 m m3 3，石块的密度是，石块的密度是 kg/mkg/m3 3；若将这个石块浸没在密度为；若将这个石块浸没在密度为0.80.810103 3kg/mkg/m3 3的的液体中，它受到的浮力是液体中，它受到的浮力是 N N，此时弹簧测力计的读数是，此时弹簧测力计的读数是 N N。(g=10N/kg)(g=10N/kg)3.P563.P56页第页第3 3、4 4、5 5题，分组完成。题，分组完成。C C2N0.00020.00020.00020.00022.52.510103 31.61.63.4谢谢 谢谢