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1、 第九章 机械和功五、探究探究使用机械是否省功使用机械是否省功要把这个物体运到高处，有哪些方法？要把这个物体运到高处，有哪些方法？1、用手直接把物体提上去、用手直接把物体提上去2、用杠杆把物体提上去、用杠杆把物体提上去3、用动滑轮或滑轮组、用动滑轮或滑轮组h思考思考1.1.用手直接提升物体做功。用手直接提升物体做功。2.2.使用机械提升物体做功。使用机械提升物体做功。这两个功相同吗？这两个功相同吗？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。实实 验验1比较比较W直
2、直和和W机机的大小关系。你能得到什么结论？的大小关系。你能得到什么结论？W机机_W直直W直直=Fh=G hW机机=F s 理想状态下（忽略滑轮自重和理想状态下（忽略滑轮自重和绳子与滑轮之间的摩擦）：绳子与滑轮之间的摩擦）：利用滑轮提升砝码，使用滑轮所做的功利用滑轮提升砝码，使用滑轮所做的功W机机=Fs和直接用手所做的功和直接用手所做的功W直直=Gh相等。相等。W机机=W直直实际中：实际中：GhFsW直直=W机机因为因为 s=2h，FG 21所以所以 W机机 W直直用力用力F直接直接将物体匀速提升将物体匀速提升h m m，F对物体做功对物体做功=GhF人利用杠杆将物体匀速提升人利用杠杆将物体匀速
3、提升h,拉力拉力 F F 做的功做的功 动力臂为阻力臂的三倍动力臂为阻力臂的三倍 实实 验验2使用任何机械都不能省功使用任何机械都不能省功大量实验证明：-功的原理：W机械机械 W手手 不省功的原因是什么？不省功的原因是什么？因省力的机械必费距离，省距离因省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而的机械一定费力，而功功=力力距离距离，所以不能省功所以不能省功 讨论：使用任何机械都不省功，讨论：使用任何机械都不省功，为什么人们还要使用机械？为什么人们还要使用机械？有时是为了省力；有时是为了省力；有时为了省距离；有时为了省距离；有时为了改变力的方向，用起有时为了改变力的方向，用起来方便。来方便。重
4、点概念重点概念G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.243.3.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）。1.有用功：直接对物体所做的功（工作目有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。的）。2.总功：利用机械所做的功（实际付出）。总功：利用机械所做的功（实际付出）。有用功有用功 ：使用机械时对人们有用的功：使用机械时对人们有用的功额外功额外功 ：人们不需要但又不：人们不需要但又不 得不做的功得不做的功总功总功 ：有用功与额外功的总和，即：有用功与额外功的总和，即 W总总
5、=W有有+W额额有用功、额外功、总功有用功、额外功、总功 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。【机械效率机械效率】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：3用百分数表示。总小于用百分数表示。总小于1。明确：理想情况下明确：理想情况下=1 实际情况下实际情况下1没有！因为有用功总小于总功，所以没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 分组讨论：分组讨论：有没有机械效率为有没有机械效率为10
6、0%100%的机械？为什么？的机械？为什么？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 课堂练习课堂练习2.用用60 牛牛的拉力提起重为的拉力提起重为100牛牛的重物，的重物，使重物提高使重物提高2米米。求：有用功？做功？求：有用功？做功？机械效率？机械效率？W有有=Gh=100N2m=200JW总总=FS=60N4m=240J解解:h=2
7、m S=2h=22m=4m=240J200J=83.3 斜面是一种简单的斜面是一种简单的省力省力机械。机械。假设斜面很光滑，无摩擦，假设斜面很光滑，无摩擦，要使物体升高相同的高要使物体升高相同的高度，斜面越长越省力。度，斜面越长越省力。斜面长是斜面高的几倍，推斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。力就是物重的几分之一。根据功的原理：根据功的原理：F s=G hF=G hs斜面的应用螺旋是也是斜面的一种应用螺旋是也是斜面的一种应用把物体向上把物体向上提起时：提起时：拉着物体水平拉着物体水平移动时：移动时：=G hF sf s1Fsf:摩擦力，摩擦力，s1:水平面上物体移动的距离水平面上物
8、体移动的距离1 1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不 能省？能省？2 2、哪些功可以省一些？、哪些功可以省一些？（有用功一点不能省，否则达不到目的。）（有用功一点不能省，否则达不到目的。）额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数，其额外功可以省一些，有力减少动滑轮个数，其额外功可以省一些，有用功不能省，而总功用功不能省，而总功=有用功有用功+额外功，这样总额外功，这样总功也就可省一些。功也就可省一些。思考问题：1、关于机械效率、关于机械效率,下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A做功越多
9、机械效率越高做功越多机械效率越高B实际生产中使用机械比不使用机械实际生产中使用机械比不使用机械 做功的效率高做功的效率高C使用机械做功时，如不考虑机械本身使用机械做功时，如不考虑机械本身 重力及所引起的摩擦，那么，机械的效重力及所引起的摩擦，那么，机械的效 率是百分之百率是百分之百D有用功与总功的比值越大，机械效率有用功与总功的比值越大，机械效率 越小越小C 课堂练习课堂练习2、甲、乙、丙三台机器，它们的机械、甲、乙、丙三台机器，它们的机械效率大小是效率大小是甲甲乙乙丙。用它们分丙。用它们分别把同一物体提高相同高度，下列说别把同一物体提高相同高度，下列说法中你认为正确的是法中你认为正确的是 (
10、)A.W总甲总甲W总乙总乙W总丙总丙B.W总甲总甲W总乙总乙W总丙总丙C.W总甲总甲=W总乙总乙=W总丙总丙D.无法判断无法判断判断：判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确1 1有用功越多，机械效率越高有用功越多，机械效率越高2 2额外功越少，机械效率越高额外功越少，机械效率越高3 3物体做功越慢，机械效率越低物体做功越慢，机械效率越低4 4做总功越多，机械效率越低做总功越多，机械效率越低5 5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高6 6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高7 7 因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 18 8做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高9 9有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高