机械效率课件2025-2026学年人教版八年级下册物理

12.4机械效率

八年级物理下册•人教版1、了解什么是有用功、额外功和总功；（重点）2、理解什么是机械效率。（重点）3、会测定某种简单机械的机械效率；（重点）4、了解如何提高机械效率。（重点）你知道生活中的率吗？树的成活率学生学习效率种子的发芽率做作业0.3h玩游戏3h打瞌睡1.5h“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣。机械做功时有没有效率呢？研究使用动滑轮是否省功【提出问题】【设计并进行实验】（1）如甲图所示，用弹簧测力计直接将钩码竖直匀速提升0.1m，记下弹簧测力计的示数F，钩码上升的高度h=0.1m利用动滑轮提升重物，拉力所做的功与直接用手对重物做的功相等吗？（2）如乙图所示，使用动滑轮将钩码竖直匀速提升0.1m，记下弹簧测力计的示数F'和拉力移动的距离s【分析论证】1、W动滑动＞W直接2、使用动滑轮做功时，不仅要对钩码做功，还要...【数据记录】做功方式拉力(N)拉力移动的距离(m)做功W/J直接做功使用动滑轮20.10.21.10.20.22研究使用动滑轮是否省功轴结论：使用动滑轮提升重物并不省功直接提升物体所做的功小于使用机械提升物体所做的功（大量实验表明）。使用动滑轮会省一半的力，但拉力移动的距离增加了一倍，同时动滑轮的自重及摩擦等因素的影响，使用动滑轮提升重物并不省功。【实验结论】研究使用动滑轮是否省功W总=W有用+W额外有用功、额外功和总功（1）有用功:我们要做的，必须做的功，叫有用功（W有）。（2）额外功:克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功（W额）。（3）总功:有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功（

W总）。实现目的而做的功对人们没有用但又不得不做的功用水桶打水的时候，所做的有用功和额外功分别是？有用功：提水所做的功是；额外功：提水桶所做的功是。如果桶掉进井里，在捞桶的时候，桶里带了一些水，此时哪部分是有用功，哪部分是额外功？有用功：提水桶所做的功是；额外功：提水所做的功是。有用功、额外功和总功（1）定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。η总小于1。用百分数表示W额外＞0，W总＞W有用

所以η＜1W额外＝0，W总＝W有用

所以η＝11.机械效率（2）计算公式（3）物理意义：在使用机械工作的时候，有用功在总功中所占份额越多越好。他反应机械的性能要求，物理学中表示为机械效率。一些机器的机械效率电动机：80%～90%

抽水机：60%～80%

柴油机：30%～40%汽油机：25%～35%起重机：40%～50%

喷气发动机：50%～60%机械效率公式的变形怎样才能提高机械的效率？1.减轻机械自重：通过使用轻质材料或优化设计，减少机械自身的重量，从而减少启动和运行时的能量消耗。2.减小摩擦：通过使用润滑剂、改进接触面或使用更光滑的零件，减少机械运动时的摩擦损失。3.增加有用功：在额外功保持不变的情况下，通过提高输出功率或效率，增加机械所做的有用功。4.改进结构设计：优化机械结构，使其更加合理和轻巧，从而减少能量损耗并提高效率。5.定期维护：在使用过程中，按照技术规程进行监控和保养，如定期润滑，确保机械处于最佳工作状态。1．施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一物体提升到相同的高度，改进后和改进前相比较（）A．总功不变，有用功增加了

B．总功不变，额外功增加了

C．有用功减少了

D．有用功不变，总功减少了D2．如图所示，用甲、乙两个滑轮组分别将不同的物体A和B匀速提升相同的高度，滑轮完全相同且不计绳重和摩擦，若滑轮组甲的机械效率较大，则下列判断正确的是（）①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升B做的总功较少A．只有①③ B．只有②④C．只有②③ D．只有①④B3．一台起重机将重3600N的货物提高5m。求：（1）起重机做的有用功是多少？（2）如果额外功是12000J，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：W有用W总×100%＝η＝1.8×104J3×104J＝60%×100%实验原理实验器材

注意事项

弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。竖直向上，缓慢拉动测力计。测量滑轮组的机械效率G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/Jη123实验1:保持动滑轮重一定，改变钩码重。结论：动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。F10.10.50.30.10.1566.7%1.50.10.70.30.150.2171.4%20.10.80.30.20.2483.3%测量滑轮组的机械效率结论：

物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。实验2:保持钩码重一定，改变动滑轮重。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/Jη1220.10.80.30.20.2483.3%20.10.70.40.20.2871.4%测量滑轮组的机械效率

1、原理

由于

在不计绳重和摩擦情况下

2、测量工具：____________（测F、G）、_________（可无)3、要求：竖直向上______拉动。(保证拉力大小恒定且最小）4、实验结论：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________5、提高滑轮组机械效率的方法

：___________、________________、___________弹簧测力计刻度尺匀速①动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高②物重一定，动滑轮越小，机械效率越高③绳与滑轮间的摩擦力越小，机械效率越高减小摩擦物重增加动滑轮重减小s=nhW有=G物hW总=G物h+G动h测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率实验猜想实验器材

注意事项

斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关要匀速拉动物体，拉力要与斜面平行。弹簧测力计、刻度尺、长木板、木块实验原理测量斜面的机械效率实验过程1.测量木块的重量，记录数据；2.把木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、小车上升的高度h；3.改变斜面的倾斜程度，重复步骤2。测量斜面的机械效率斜面的倾斜程度木块重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J(Gh)总功W总/J(Fs)机械效率η较缓较陡最陡

0.061.71.71.70.10.140.40.50.60.820.820.820.10.170.240.330.410.4930％41％49％测量斜面的机械效率斜面的机械效率：h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力提高斜面机械效率①___________________________________机械效率越高②______________________________________机械效率越高斜面倾斜程度相同时，减少斜面的粗糙程度,斜面越光滑斜面的粗糙程度相同时，增大斜面的倾斜程度，斜面越倾斜测量斜面的机械效率机械效率及其计算机械效率公式：_________.符号：用____表示机械效率.有用功总是_____总功，机械效率总是_____1.小于小于机械效率通常用______表示.百分数有用功和额外功有用功：无论是否使用机械，_____要做的功叫作有用功，

用____表示.总功：_____对机械所做的功叫作总功，用____表示.额外功：使用机械时，不可避免地要克服机械本身所受的

____以及______等因素的影响而多做一些功，这部分功叫作额外功，用_____表示.必须W有用动力W总重力摩擦力W额外总功等于______和______之和，用符号表示：______________.有用功额外功W总=W有用+W额外定义：物理学中，将_______跟_____的比值叫作机械效率.有用功总功1．如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼。在此过程中（）A．小明克服自身重力所做的功是总功B．小明克服沙子重力所做的功是有用功

C．小明克服沙子重力所做的功是额外功

D．小明克服桶的重力所做的功是有用功B2．使用简单机械时，以下说法正确的是（

）A．使用省力杠杆时，不仅能省力，还能省功B．使用动滑轮时，不仅能省力，还能省功C．使用任何实际机械做的功总比人不用机械直接做功多D．使用任何简单机械都不能省功CD3．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

B．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D．做功越快的机械，效率越高C4．两台机械，甲机械效率为80％，乙机械效率为60％，下列说法正确的()A．甲机械一定比乙机械省力B．做相同的总功，甲机械的有用功少C．甲机械做的有用功一定比乙机械的多D．有用功相同时，乙机械所做的总功多D5．如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是（）

A．B．AC．D．6、小明用同一滑轮组分别将两个质量不等的重物匀速提升相同的高度（不计摩擦），则在两次提升重物的过程中（）A.做的总工相等B.做的额外功相等C.绳子自由端移动的距离不等D.机械效率相等B7、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B.做有用功越多的机械，效率越高C.做功越快的机械，效率越高D.做相同的功，额外功的值越小，效率越高D8、一台起重机将重3600N的货物提高5m。求：(1)起重机做的有用功。(2)如果额外功是12000J，起重机的机械效率。解：(1)W有用＝Gh＝3600N×5m＝1.8×104J。(2)如果额外功是12000J，则总功：

W总＝W有用+W额外＝18000J+12000J＝3×104；起重机的机械效率：9、在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：(1)此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有____个。(2)第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______（选填“大于”“小于”或“等于”）第一次的机械效率。次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.5203262.5%大于10、如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，快递员用500N的力，将重800N的货物

沿斜面匀速推上车厢，斜面的机械效率为__________。不改变斜面倾角和货物质量，采用__________________的方法可以提高斜面的机械效率。η＝有用功不变时，减小额外功可以提高效率。比如：减小摩擦力1.用滑轮组匀速提升重物的过程中，哪个是有用功？哪些是额外功？有用功：

额外功：

有用功：

额外功：

拓展：用滑轮组匀速水平拉动物体的过程中，哪个是有用功？哪些是额外功？将重物提升W有=Gh克服动滑轮重、绳重及摩擦做的功克服地面摩擦力做的功W有=f物S物绳子、滑轮间摩擦力做的功2．一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少?如果额外功是9600