4.机械效率:有用功跟总功之比。,计算本实验η。
3.总功:有用功和额外功之和。W总=FS
2.额外功:人们不需要但又不得不做的功叫额外功。W额=W总- W有
板书设计:
第四节 机械效率
1.有用功的定义:对人们有用的功叫有用功。W有 =Gh
2.机械效率
问:根据以上实验,你能算出有用功在总功中占的百分比吗?
学生演算,答出计算过程和结果。
答:83.3%。
教师小结并板书:“4.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率”
有用功总小于总功,所以机械效率总小于1”
教师指出:表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示,没有单位。
问:某起重机的机械效率是70%,它表示什么意思?
答:使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%,也可以说有用功在总功中占有70%,另30%做的是额外功。
1.有用功、额外功和总功
(1)演示实验
用弹簧秤匀速拉动绳端,使重物G升高。从弹簧秤读出拉力F的值,用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书:
“实验数值G=5牛,h=0.5米,F=3牛,s=1米。
弹簧秤的拉力(动力)对动滑轮做的功:W动=F·s=3牛×1米=3焦,
提高重物,动滑轮克服阻力做的功:W阻=G·h=5牛×0.5米=2.5焦”
(2)提问:由实验可以看到W动>W阻,这是为什么?
学生回答,教师总结:前面研究简单机械和功的原理时,我们没有考虑摩擦,没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素,是理想情况。实际上,我们用动滑轮等简单机械提升重物时,由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升,这时我们用的力(动力)就比没有摩擦时要大(该实验中,理想情况下拉力是2.5牛,而实际的拉力是3牛)。做的功要比没有摩擦时大一些(该实验中,不考虑摩擦时动力做的功是2.5焦,而实际动力对滑轮做的功是3焦)。
(3)总结并边讲边板书
①在用动滑轮提高重物的实验中,用来提高物体的功对我们是有用的,是必须做的。
问:本实验中的有用功是多少?答:W有=G·h=5牛×0.5米=2.5焦。
②本实验中,用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用,但又不得不做的功,这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。
③本实验中,有用功加额外功是总共做的功,叫总功。
板书:“3.总功(W总):有用功与额外功的总和叫总功”
问:本实验中总功W总=?
答:W总=F·s=F·2h=3牛×1米=3焦。
问:本实验中做的额外功是多少?
答:W额外=W总-W有用=3焦-2.5焦=0.5焦。
3.让学生计算最近一次考试本班的合格率。
2.如图所示的动滑轮提升重5N的
物体,用功的原理求动力F= 。
1.什么是功的原理?
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