【物理】机械效率课件 2025-2026学年物理沪科版八年级全一册

第十一章简单机械第1课时认识机械效率第3节机械效率导入新课小红家最近买了一处新房，家在三楼。他们想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。有如图所示的3种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通

过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把

沙子放进质量较小的袋子里，人通

过动滑轮把沙子拉上楼。探究新知探究点1有用功、额外功和总功1.用弹簧测力计将勾码匀速提升一定高度。如图a，记录弹簧测力计示数。

a2.用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的勾码匀速提升相同高度，如图b。记录弹簧测力计示数。3.并将记录下的弹簧测力计示数填入表格中，并完成表格。b

钩码重力G/N直接用手提升钩码利用动滑轮提升钩码弹簧测力计的示数F/N钩码提升的高度h/m拉力做的功W1/J弹簧测力计的示数F′/N钩码提升的高度h′/m弹簧测力计通过的距离s/m提升重物做的功W2/J提升动滑轮做的功W3/J拉力做的功W4/J1

2

3

实验证明，使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力、方便等有利因素，但是，由于机械本身的自重，以及摩擦等因素的影响，需要额外做一些功。GF为了达到目的，必须做的功三种功之间的关系:

W总=W额+W有要达到目的，完成有用功，必须施加力F对滑轮做功，是总功。提升重物，要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则不能完成任务。这个功不是目的而又不得不做，是额外功。我们用水桶从井中汲水，那么对桶中的水做的功是_______，拉力所做的功是________，对水桶做的功是_______。假如水桶掉进了井中，打捞起水桶的过程中，对桶中的水做的功是_______，对水桶做的功是_______。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)有用功总功额外功额外功有用功练一练请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少？人提沙子做功对沙子做功对桶做功W1=600J克服自重做功总功3120J额外功2520J沙子重100N人体重400N动滑轮重10N桶重20N口袋重5N地面到三楼高6mW2=120JW3

=2400J有用功600J对沙子做功W1=600J对桶做功对动滑轮做功有用功600J额外功180J沙子重100N人体重400N动滑轮重10N桶重20N口袋重5N地面到三楼高6m人拉滑轮

利用桶做功W2

=120JW3

=60J总功780J对沙子做功对口袋做功对动滑轮做功人拉滑轮

利用口袋做功沙子重100N人体重400N动滑轮重10N桶重20N口袋重5N地面到三楼高6mW1=600JW2

=30JW3=60J有用功600J额外功90J总功690J

你能算出刚才三种办法中有用功在总功中占的百分比吗？探究点2机械效率的大小工作中，我们总是希望额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。

物理意义：表示有用功占总功的百分比。

有用功占总功的比例越大，机械效率越高。2.机械效率一般用百分数表示，没有单位。1.对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η＜1。特别提醒(1)机械效率可以提高到100%。()(2)机械效率高的机械，做的有用功多。()(3)做功慢的机械，机械效率不一定低。()(4)机械越省力，其机械效率越高。()(5)有用功一定时，减少额外功能提高机械效率。

()×××√√概念辨析常见机械的效率起重机

40%～50%抽水机

60%～80%离心式水泵60%～80%η1=600JW总1×100%≈η2=600JW总2×100%≈η3=600JW总3×100%≈在图中三种不同做功方式中，我们已经计算出了有用功、额外功和总功。求三种不同方式的机械效率

（W总1=3120J、W总2=780J、W总3=690J）19%77%87%机械效率与功率的对比机械效率功率定义有用功与总功的比值功与做功时间的比值物理意义反映机械做功性能的好坏表示物体做功的快慢公式影响因素有用功W有、总功W总功W、完成此功所用的时间t单位无单位，用百分数表示瓦(W）说明机械效率和功率是两个不同的物理量，它们之间没有直接关系

课堂小结使用机械是否省功功的原理三种功使用任何机械都不省功有用功(W有)额外功(W额)总功(W总)机械效率W总=W额+W有

η总小于100%有用功跟总功的比值

随堂检测1.一台起重机将重3600

N的货物提高5

m。求：(1)起重机做的有用功是多少？(2)如果额外功是12000

J，起重机的机械效率是多少？解：(1)W有＝Gh＝3600N×5m＝18000J；

(2)如果额外功是12000J，则总功为：W总＝W有+W额＝18000J+12000J＝30000J；

起重机的机械效率：

2.用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？解：已知G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4mW有=Gh=200N×2m=400J

W总=Fs=120N×4m=480J

第十一章简单机械第2课时测量机械效率第3节机械效率导入新课我们骑自行车上坡时，选择怎样的路线更轻松？往汽车上搬运较重的货物时，常常看到搬运工人搭上一个长木板，沿木板就可以把货物轻松地推上去，这是为什么？那这样是否省功呢？我们能用实验来探究说明吗？探究点测量滑轮组的机械效率探究新知提出问题如何测量滑轮组的机械效率？测量滑轮组的机械效率【实验原理】【实验器材】弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、长约2m的细绳、钩码。注意：竖直向上，缓慢拉动测力计探究实验

装置物重G/N高度h/m有用功W有/J拉力F/N距离s/m总功W总/J机械效率η甲乙W总=FsW有=GhFF【实验一】保持动滑轮重一定，改变钩码重力。同一机械，提升的重物不同时，机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越大。【结论一】FF【实验二】保持钩码重力一定，改变动滑轮重。FF装置物重G/N高度h/m有用功W有/J拉力F/N距离s/m总功W总/J机械效率η甲乙物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。【结论二】①同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高。所以增大物体的重力，可以增大有用功占总功的比例，提高机械效率；②提升相同重物的情况下，动滑轮重力越小，机械效率越高。所以减小滑轮组中动滑轮的自重，可以减小额外功占总功的比例，提高机械效率；归纳总结提高机械效率的方法(1)增加有用功：在机械能承受的范围内，增加物重；①改进机械结构，减轻机械自重；②定期保养，减小机械间的摩擦

(加润滑油)。归纳总结

(2)减少额外功：关于测量滑轮组机械效率的几点说明:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关

1.在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s

和h

；2.若不考虑绳重和摩擦，只计动滑轮重力时:关于测量滑轮组机械效率的几点说明:

例1

某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组的机械效率，记录数据如表：案例分析实验序号钩码重G物/N钩码上升的高度h/m弹簧测力计的示数F/N绳端移动的距离s/m机械效率η/%①40.11.80.374.1②60.12.40.3____

匀速(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

η＝_______（结果精确到0.1%）。0.6

83.3%

0.72实验序号钩码重G物/N钩码上升的高度h/m弹簧测力计的示数F/N绳端移动的距离s/m机械效率η/%①40.11.80.374.1②60.12.40.3_____(3)由记录的数据分析，两次机械效率不同的主要原因是______________。钩码重不同实验序号钩码重G物/N钩码上升的高度h/m弹簧测力计的示数F/N绳端移动的距离s/m机械效率η/%①40.11.80.374.1②60.12.40.3____例2

房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机械效率为________。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有________

(填写序号)。①增加物体的重力；②增加提升物体的高度；③减小动滑轮的重力。80%①③探究斜面的机械效率拓展延伸探究斜面的机械效率实验倾斜程度斜面材料木块重力G/N斜面高度h/m有用功W有/J拉力F/N斜面长度s/m总功W总/J机械效率η1较缓木板1.500.0580.08700.500.30.15058.0%2较陡木板1.500.0750.11350.600.30.18062.9%3陡木板1.500.0860.12980.650.30.19566.6%4棉布1.500.0860.12981.000.30.30043.3%5毛巾1.500.0860.12981.180.30.35436.7%斜面的机械效率与1.斜面的倾斜程度有关：粗糙程度相同，拉同一物体，斜面的倾斜程度越大，即斜面越陡，机械效率越高；2.斜面的粗糙程度有关：倾斜程度相同，拉同一物体，粗糙程度越小，即斜面越光滑，机械效率越高。斜面越陡，越不省力，机械效率越高。斜面的

倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高。归纳总结

用同一滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率不同，被提升的物体越重，机械效率越高；用不同的滑轮组提升同一物体时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。1.滑轮组机械效率的规律课堂小结2.提高机械效率的方法减轻机械自重;减小机械间的摩擦(加润滑油);在情况允许下增加物重。1.关于机械效率，下列说法中正确的是（）A.机械效率高的机械做的有用功多B.机械效率高的机械做功快C.机械效率高的机械做功多D.机械效率高的机械做的有用功在总功中的比例大D随堂检测2．在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，小明同学用图所示甲、乙两个相同的滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与（）A．被提升物体重力有关B．动滑轮重力有关 C．物体被提升的高度有 D．承重绳子的段数有关A