八年级物理下册 第十二章 第3节《机械效率》复习课件 （新版）新人教版.ppt

第3节机械效率 一 有用功和额外功1 有用功为了达到目的 的功 用w有表示 2 额外功为了达到目的 的功 用w额表示 3 总功 和 总共做的功 用w总表示 必须要做 并非需要而又不得不做 有用功 额外功 二 机械效率1 定义 跟 的比值 2 公式 3 规律机械效率总 4 提高机械效率的方法 1 2 等 有用功 总功 小于1 改进结构 经常保养 名师点拨 利用机械对物体做功时 总存在额外功 故机械效率总小于1 有用功 额外功和总功结合演示实验 使用动滑轮是否费功 并分析有用功 额外功和总功 填写表格 提示 1 两种方式的目的都是提升钩码 所以对钩码做的功都是有用功 2 为了提升钩码并非需要而又不得不做的功是额外功 第二个图中拉力提升动滑轮所做的功就是额外功 3 提升钩码所做的全部功就是总功 参考答案 归纳提升 三种功的概念 1 有用功是为了达到目的直接用手对物体做的功 即对我们有用的功 2 额外功是利用机械时 不需要而又不得不做的功 3 总功是利用机械时 动力所做的功 拓展延伸 有用功 额外功 总功的比较 针对训练 多选 关于有用功与额外功的说法 正确的是 a 用水桶从井中提水时 对水做的功是有用功 而对水桶做的功是额外功b 用水桶从井中提水时 对水桶做的功是有用功 对水做的功是额外功c 当水桶掉进井里 需要将水桶打捞上来时 对水做的功是额外功d 从井中打捞水桶时 对水做的功是有用功 对水桶做的功是额外功 教你解题 分析做功的目的即做的哪些功对我们有用 精讲精析 选a c 用水桶从井里提水的目的是从井中得到水 所以对水做的功是有用功 而对水桶做的功是我们不需要但不得不做的 是额外功 故a正确 b错误 从井中打捞水桶的目的是从井中捞起水桶 因此对水桶所做的功是有用功 对水所做的功是额外功 故c正确 d错误 机械效率利用机械效率的公式进行简单计算 并分析提高机械效率的方法 1 机械效率 选填 有 或 无 单位 提示 机械效率是利用机械所做的有用功与总功的比值 是一个百分比 没有单位 参考答案 无 2 动滑轮的重力为g动 物体的重力为g物 绳子的拉力为f 物体匀速提升的高度为h 绳重及摩擦忽略不计 求动滑轮的机械效率 提示 该装置的目的是将重物提高h 所以有用功为克服物体重力做的功w有 g物h 提升动滑轮所做的功为额外功w额 g动h 由于动滑轮省一半的力 所以绳子移动的距离s 2h 拉力做的功为总功w总 fs f 2h 故动滑轮的机械效率或参考答案 3 比较用动滑轮提物体时 对物体做的功和拉力做的功 你有什么发现 试分析其中的原因 提示 用动滑轮提物体时 由于需要克服动滑轮重 绳重和摩擦做功 故对物体做的功总小于拉力做的功 参考答案 由于需要克服动滑轮重 绳重和摩擦做功 故对物体做的功总小于拉力做的功 4 同一机械的机械效率是否固定不变 提示 同一机械在不同情况下机械效率不一定相同 由公式可知 如果该机械的额外功一定 有用功越大 机械效率越大 如用同一滑轮组把一块巨石和一个乒乓球提起相同的高度 前者的机械效率要大 由此可见对同一个机械 它的机械效率是可变的 而不是某一固定值 参考答案 否 归纳提升 决定机械效率的两个因素机械效率由有用功和总功两个因素决定 反映的是有用功在总功中所占的比值大小 与具体做功多少 是否省力无关 故在求机械效率时 需首先分析出有用功 额外功和总功 拓展延伸 三种机械效率的计算 针对训练 建筑工人用如图所示的装置把重400n的物体匀速提升3m 所用的拉力为300n 则该工人所做的有用功为 j 总功为 j 该滑轮组的机械效率是 教你解题 物重 物体提升的高度 绳子段数 有用功 拉力移动的距离 拉力 总功 机械效率 精讲精析 本题考查有关机械效率的内容 w有 gh 400n 3m 1200j拉力移动的距离s 2h 2 3m 6mw总 fs 300n 6m 1800j该滑轮组的机械效率为答案 1200180066 7 测量滑轮组的机械效率在实验中 分清有用功和总功 结合实验 测量滑轮组的机械效率 思考以下问题 1 实验中的滑轮组有 股绳子拉动重物 绳头上升的距离s和重物上升的高度h有什么关系 提示 动滑轮上绳子的数目就是拉动重物的绳子数目 由图可知有3股绳子拉动重物上升 绳头上升的距离s刚好是重物上升的高度h的3倍 参考答案 3绳头上升的距离s刚好是重物上升的高度h的3倍 2 本实验中 有用功w有 总功w总 需要测量哪些物理量 提示 拉力做的功是总功 不通过滑轮组直接把物体提高所做的功是有用功 故w总 fs w有 gh 故需要测量拉力和重力 绳头上升的距离s 重物上升的高度h 参考答案 ghfs拉力和重力 绳子上升的距离s 重物上升的高度h 3 分析表格中的三次实验数据 同一个滑轮组的机械效率一样吗 你可以得出什么结论 提示 滑轮组的机械效率和钩码的重力大小有关 通过分析实验数据可知 钩码的重力较小时 滑轮组的机械效率较低 钩码的重力较大时 滑轮组的机械效率较高 所以可以得出 钩码的重力越大 滑轮组的机械效率越高 参考答案 不一样对同一个滑轮组来说 钩码的重力越大 滑轮组的机械效率越高 4 滑轮组的机械效率会等于或大于1吗 提示 滑轮组要克服动滑轮重力和摩擦做功 故机械效率一定小于1 参考答案 不会 归纳提升 影响滑轮组机械效率的两个因素 物体重力的大小和滑轮组的自身结构 物体重力越大 滑轮组结构越简单 机械效率越大 针对训练 2012 泰州中考 某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率 记录数据如表 1 实验时 应沿竖直方向 拉动弹簧测力计 2 第2次实验中 拉力做的总功是 j 滑轮组做的有用功是 j 滑轮组的机械效率 结果保留一位小数 3 由记录数据分析 两次机械效率不同的主要原因是 教你解题 分析题目关键点关键点1 弹簧测力计匀速运动时 拉力的大小才能稳定不变 关键点2 两次实验额外功相同 机械效率不同的原因是钩码重不同 精讲精析 本题考查测量滑轮组的机械效率 实验时 要竖直向上匀速拉动弹簧测力计 第2次实验中 拉力做的总功w fs 2 4n 0 3m 0 72j 滑轮组做的有用功w有 gh 6n 0 1m 0 6j 则滑轮组的机械效率两次实验中由于钩码重不同 提升相同高度时 所做的有用功不同 而滑轮重 摩擦基本相同 那么所做的额外功相同 所以机械效率不同 答案 1 匀速 2 0 720 683 3 3 钩码重不同 对机械效率公式的理解和应用1 不同情况下两功的计算 1 竖直匀速提升物体时 有用功 匀速提升物体时有用功在数值上等于物体重力与升高距离的乘积 即w有 gh 总功 拉力f所做的功 即w总 fs 2 匀速水平拉动物体时 有用功 当用机械克服物体与其他接触面的摩擦时 有用功在数值上等于摩擦力与物体移动距离的乘积 即w有 fs物 总功 拉力f所做的功 即w总 fs绳 2 机械效率的可变性 1 由公式可知 当额外功一定时 机械做的有用功越多 机械效率越高 2 由公式可知 当有用功一定时 机械所做的额外功越少 机械效率就越高 误区警示 应用公式解题时的注意事项机械效率反映的是利用机械工作时 有用功在总功中所占的百分比的大小 计算结果是百分数 不能写成小数 典例 2012 南通中考 如图有一个动滑轮 已知拉力为6n 物体a上升了20cm 则拉力做功 j 若物体a重为10n则滑轮的机械效率为 思路点拨 分析题干中的各物理量 确定有用功w有 gh 总功w总 fs 把物体a举高h 在拉力f作用下移动距离s所做的功 w有 gh w总 fs 精讲精析 动滑轮有两段绳子拉着物体 提升物体时绳端移动的距离s 2h 2 20cm 40cm 0 4m 拉力所做的功为总功 w总 fs 6n 0 4m 2 4j 克服重力所做的功是有用功 w有 gh 10n 0 2m 2j 滑轮的机械效率答案 2 483 1 做值日时 小阳将一桶水从一楼提到二楼 此过程中 关于做功的说法正确的是 a 对桶做的功是有用功b 对水做的功是有用功c 对水做的功是额外功d 克服自身重力做的功是总功 解析 选b 小阳的目的是将水从一楼提到二楼 所以对水做的功是必须做的有用功 而对桶做的功和克服自身重力做的功是不需要又不得不做的功 所以是额外功 2 简单机械的机械效率高是指 a 有用功多b 额外功少c 总功多d 有用功占总功的比例高 解析 选d 机械效率是有用功跟总功的比值 所以机械效率越高 说明有用功占总功的比例越高 3 用动滑轮把一个物体匀速拉起 不计摩擦 则下列说法中正确的是 a 拉起的物体质量越大 机械效率越高b 动滑轮的质量越大 机械效率越高c 拉起物体的速度越大 机械效率越高d 物体被拉起得越高 机械效率越高 解析 选a 使用滑轮或滑轮组提升物体时 机械效率与物重有关 物体质量越大 物体就越重 机械效率就越高 故选项a正确 提起动滑轮做的功是额外功 动滑轮质量越大 所做的额外功就越多 机械效率就越低 故选项b错误 机械效率与提起物体的速度和高度无关 故选项c d错误 4 要把重100n的沙子从一楼运上三楼 现有如图所示的三种方法 根据图中给出的数据 试计算出三种方法所做的有用功是 j 其中做额外功最多的是 j 解析 三种方法的目的都是把沙子从一楼运到三楼 因此对沙子所做的功是有用功 w有 gh g沙 2h 100n 6m 600j 甲中人提桶将沙子从一楼运到三楼 克服人重和桶重做的功为额外功 乙中借助动滑轮和桶运沙子 克服动滑轮重和桶重做的功为额外功 丙中用动滑轮和口袋运沙子 克服动滑轮重和口袋重做的功为额外功 由图中给出的数据可以看出 甲做的额外功最多 w额 g桶 g人 2h 20n 400n 6m 2520j 答案 6002520 5 2012 济宁中考 小明同学用如图所示的装置测滑轮的机械效率 当弹簧测力计竖直上拉 匀速提升一个钩码时 弹簧测力计的示数正好等于钩码的重 滑轮的机械效率为 解析 本题考查滑轮机械效率的测量 弹簧测力计的示数正好等于钩码重 故f g 弹簧测力计上升距离s 2h 故用动滑轮提升钩码时 答案 50 6 如图所示 用平行于斜面 大小为1 25n的拉力f 将重为1 8n的物体从斜面底端匀速拉至顶端 则有用功是 j 机械效率是 解析 克服物体的重力所做的功为有用功 w有 gh 1 8n 0 2m 0 36j拉力f所做的功为总功 w总 fs 1 25n 0 4m 0 5j机械效率 答案 0 3672 7 2012 宿迁中考 某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定 如图所示 他们将测得的钩码重g 拉力f 钩码上升的髙度h 测力计移动的距离s 并将计算出的有用功w有 总功w总和机械效率 数据一并记入表格中 1 表格中空格中应填的数据是 2 比较实验1 2 第2次的机械效率较低 主要原因是 3 比较实验2 3 影响这两