【课件】机械效率人教版物理八年级下学期

八年级下册第十二章第4节机械效率简单机械目标展示新课导入问题利用机械帮助我们工作，会给我们带来极大的方便。有的机械可以省力，有的机械可以省距离。利用滑轮组提升重物，绳端拉力所做的功与滑轮组对重物所做的功相同吗？新课讲授有用功和额外功一演示研究使用动滑轮是否省功1.如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。2.如图乙所示，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，计算弹簧测力计的拉力所做的功。这两次拉力所做的功相同吗？为什么？新课讲授有用功和额外功一演示研究使用动滑轮是否省功做功方式拉力F/N拉力移动的距离S/m拉力做的功W/J直接用弹簧测力计提升2个钩码用弹簧测力计和一个动滑轮提升2个钩码实验结果表明，虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但第二次实验中拉力做的功要多一些。新课讲授有用功和额外功一有用功和额外功动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功，用W有用表示。弹簧测力计的拉力所做的功，叫作总功，用W总表示。用动滑轮提升钩码时，我们还不可避免地要克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫作额外功，用W额外表示。W总=W有用+W额外功的原理：大量实验表明，动力对机械所做的功（总功）总是大于机械对外所做的功（有用功）。事实上，使用任何机械都不能省功。新课讲授有用功和额外功一有用功和额外功用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是额外功。提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。新课讲授机械效率二比较做功的效率要把重100N的大米运上三楼。甲、乙两位同学用了两种方法，怎样比较哪种方法好？大米重100N动滑轮重10N桶重20N口袋重5N地面到三楼高度6m

新课讲授机械效率二比较做功的效率甲用动滑轮和桶提大米做功情况大米重100N动滑轮重10N

桶重20N口袋重5N

对大米做功W米

=Gh=100N×6m=600J对桶做功W桶

=Gh=20N×6m=120J对动滑轮做功W动

=Gh=10N×6m=60J总功W总=W米

+W桶

+W动=780J新课讲授机械效率二比较做功的效率乙用动滑轮和口袋提大米做功情况大米重100N动滑轮重10N

桶重20N口袋重5N

对大米做功W米

=Gh=100N×6m=600J对口袋做功W桶口袋=Gh=5N×6m=30J对动滑轮做功W动

=Gh=10N×6m=60J总功W总=W米

+W口袋

+W动=690J新课讲授机械效率二比较做功的效率计算两种情况下的W有用、W额外、W总及W有用与W总的比值做功形式W有用W额外W总W有与W总的比值结论对大米做的有用功W有用=Gh=100N×6m=600JW桶

+W动=180J780J77%W有与W总的比值越大，效率越高，乙同学方法效率高。

W口袋

+W动=90J690J87%新课讲授机械效率二机械效率物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。如果用η表示机械效率，那么有：物理意义：机械效率是标志机械做功性能的物理量，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，这个机械的性能越好。机械效率只有大小，没有单位。机械效率总小于1。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示。机械效率的高低与省力情况无关。机械效率的高低与机械省力多少无关，不要认为机械越省力其机械效率越高。新课讲授机械效率二一些机器的机械效率起重机的机械效率一般为40%~50%抽水机的机械效率一般为60%~80%新课讲授机械效率二例题起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等

F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N起重机提升重物所做的功是有用功

W有=Fh=5×103N×3m=1.5×104J起重机电动机所做的功是总功

W总=3.4×104J新课讲授机械效率二例题起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。机械效率为44%，表示做功过程中，有用功占总功的44%。新课讲授机械效率二一些简单机械的机械效率的计算——滑轮组竖直提升物体考虑所有的额外功时：不考虑绳重和摩擦力，只考虑动滑轮重时：新课讲授机械效率二一些简单机械的机械效率的计算——滑轮组水平拉动物体使用滑轮或滑轮组用力F沿水平方向匀速拉动物体，物体与水平面的摩擦力为f，𝑠绳为绳子自由端移动的距离，𝑠物为物体移动的距离，n为动滑轮上的绳子股数。考虑所有的额外功时：f摩擦力新课讲授机械效率二一些简单机械的机械效率的计算——斜面用力F沿斜面把重力为G的物体提高，h为斜面的高度，l为斜面的长度，f为物体与斜面间的摩擦力。机械效率：新课讲授机械效率二一些简单机械的机械效率的计算——杠杆用利用杠杆把重力为G的物体提高h，F为动力，s为动力作用点移动的距离。机械效率：新课讲授机械效率二新课讲授机械效率二实验测量滑轮组的机械效率【实验思路】探要想测量滑轮组的机械效率，就要想办法找出使用滑轮组工作时的有用功和总功，然后求出二者的比值。本实验可以测量如图所示滑轮组的机械效率，请根据此实验装置思考：要想知道有用功和总功，需要测量哪些量？新课讲授机械效率二实验测量滑轮组的机械效率【实验过程】根据实验思路中的分析，可以像下面这样进行实验。1.用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入后面的表格中。2.按照图安装滑轮组，分别记下钩码和绳端（弹簧测力计挂钩底部）的位置。3.缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F，用刻度尺测出钩码提升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入下表。4.算出有用功W有用、总功W总、机械效率η并填入下表。改变钩码的数量，重复上面的实验。新课讲授机械效率二实验测量滑轮组的机械效率【实验过程】次数钩码所受重力G/N提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率η123新课讲授机械效率二滑轮组的机械效率跟物重、动滑轮重、绳重和摩擦有关：对同一个滑轮组来说物重越大，机械效率越高；在物重相同时，动滑轮重越大，机械效率越低；在物重相同时，机械摩擦和绳重越大，机械效率越低。想想议议你在三次实验中测得的机械效率一样吗？说一说影响滑轮组机械效率的因素有哪些。新课讲授机械效率二提高机械效率的方法影响因素分析提高的方法被提升物体的重力同一机械，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力机械自身的重力有用功不变时，减小提升机械时做的额外功，可提高机械效率改进机械结构，使其更合理、更轻巧机械转动部件间的摩擦机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低对机械按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态课堂小结达标检测1.如图所示，用滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（）A．适当增大重物上升的高度B．换用质量较小的动滑轮C．增大绳子自由端移动的距离D．增大绳子自由端的拉力2.实验时，小芳用图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，则（）A．拉力