12-3机械效率课件人教版物理八年级下册

第十二章简单机械第3节机械效率学习目标1、知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。(重点)2.理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。（难点）导:1.图12.3-1中两次拉力所做的功一样吗?分析原因。

思:阅读P85"演示：使用动滑轮是否省功”，做示范实验，将数据填入把表格中，并思考问题：G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/JG/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J20.11.20.2实验结论：使用动滑轮（机械)不省功。

展、评:0.20.241.什么叫有用功?用什么符号表示?2.什么叫额外功?用什么符号表示?3.什么叫总功?用什么符号表示?思:阅读P85-86，“有用功和额外功”并思考问题：（2分钟)1.有用功（W有)：3.总功（W总)：2.额外功（W额)：一、有用功和额外功展、评:直接对物体所做的功（工作目的)。

并非我们需要而又不得不做的功。克服机械自重、绳重和摩擦等因素影响而不得不做的功（无用付出)。

有用功与额外功之和。W总=W有+W额（实际付出)。或动力对机械所做的功练:1.用水桶打水，对做的功是有用功，对做的是额外功。如果打完水，水桶掉了，将水桶从井中拉上来，对做的是有用功，对做的是额外功。

水桶桶水对砂子做功对空桶做功对动滑轮做功W有议一议:方法2:}W额}W总不计绳重和摩擦提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些?方法2动滑轮提水桶提沙子W总:使用机械时拉力F做的功理解机械的三种功GF要提升G,同时必须将动滑轮也提升。这时,你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功,否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做,是额外功。

提升物体G是目的,有利用价值,是有用功要实现目的,完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功,动力所做的是总功如:用竖直方向上的滑轮提升物体GG动hs为达到目的所必须做的功或不使用机械直接提升物体做的功（1)举高重物时：W有=G物·h1.有用功2.额外功并非我们需要而又不得不做的功。如克服机械自重和摩擦等因素影响而不得不做的功（无用付出)。滑轮组中当忽略绳重与摩擦时。W额=G动·h动力对机械所做的功、有用功和额外功的和等于总功。W总=W有+W额W总=F·S作用在机械上的动力动力移动的距离3.总功G物hFsG动W有=G物·hW额=G动·hW总=F·S忽略绳重及摩擦W总=W有+W额

（1)有没有一种简单机械只做有用功,不做额外功?（2)使用不同的简单机械做功,完成相同的有用功时,所做的总功是否一定相同?这说明什么?（3)一定的总功中,额外功少意味着什么?（4)额外功在总功中占的比例越多越好,还是越少越好?

议:没有不一定,这说明额外功可能相同,也可能不同

额外功在总功中占的比例越少越好有用功多（小组讨论)2分钟思:阅读P86“机械效率”（前两段)，并回答（1分钟)1.机械效率定义:2.表达式?3.有没有机械效率为100%的机械？二、机械效率（η)：笔记1．定义:2．表达式:3.η总小于1，且用百分数表示。

展:有用功跟总功的比值。推论:使用任何机械都不省功。

X100%W有?W总?

机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。

机械效率高低只表示有用功占总功的比值大小，不能说明做有用功多少;机械效率高低与做功多少，功率大小，是否省力，提升高度无关。

评:点拨:4.下列关于机械效率的说法错误的是()A.当总功一定时，有用功越多，机械效率越高B.当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高C.当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高D.做有用功越多的机械，机械效率一定越高D练:（自学)例题（P86)、起重机把质量为0.5t的重物匀速提升3m，而它的电动机所作的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少？解:W有=Gh=5000N×3m=1.5×104JG=mg=500kg×10N/kg=5000N机械效率答:起重机的机械效率是44％3．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10N的重物匀速上升，绳子自由端移动1m，动滑轮重力2N，求：（1)拉力F；（2)物体上升的距离；（3)有用功，总功，机械效率。

练:解:F=?s=1mG动=2NG物=10Nh=?机械效率有用功和额外功机械效率有用功：直接对物体所做的功（工作目的）总功：利用机械所做的功（实际付出）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）定义：有用功跟总功的比值公式：ƞ=W总W有课堂小结

探究实验:测量滑轮组的机械效率F【实验原理】

【实验器材】弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码绳端的拉力F、___________、_________________和___________________________。物体重G物体上升距离h绳自由端移动距离s【需要直接测量的物理量】3.滑轮组的机械效率探究新知

实验时拉力的方向应尽量_____________,且应在钩码____________的过程中读取拉力的大小。

竖直向上匀速移动注意事项:实验过程探究新知洪山嘴中学詹振亚保持动滑轮重一定，改变钩码重力。（n保留一位小数：例37.5%)实验探究1G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/Jη（）12310.10.50.30.10.1583.3％88.9％0.450.240.20.40.31.50.1420.10.80.366.7％结论:动滑轮重一定，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高。

=0.5NF探究新知洪山嘴中学詹振亚洪山嘴中学詹振亚G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/Jη1283.3％55.5％0.360.240.20.20.40.90.1220.10.80.3实验探究2保持钩码重力一定,改变动滑轮重结论:提升的物重一定，动滑轮越重，滑轮组的机械效

率低。

FF探究新知讨论η：

a、装置不变，若物重增加，则η_______;b、物重不变，若动滑轮个数增加，则η_____;c、其他不变，若绕绳方向变化，

则η_____。d、其他不变，若提升高度变高，

则η_____e、其他不变，若提升速度增大，

则η_____增加减小不变不变不变结论:滑轮组的机械效率与物重、动滑轮重、绳重、摩擦有关，与绕绳方法，提升高度，提升速度均无关探究新知洪山嘴中学詹振亚洪山嘴中学詹振亚影响机械效率的因素和提高机械效率的方法（1)影响机械效率的因素

A.减轻动滑轮自重B.减小摩擦力D.增加提升的物重。

C.减轻绳重（2)提高机械效率的方法

A.动滑轮的自重、摩擦、绳重B.提升的物体重力探究新知二、机械效率（η)：1.表达式：2.η总小于1，且用百分数表示。使用任何机械都不省功。

X100%3.机械效率高低只表示有用功占总功的比值大小，不能说明做有用功多少；机械效率高低与做功多少，功率大小，是否省力，提升高度无关。

4.测量滑轮组的机械效率

实验原理实验时拉力的方向应竖直向上

动滑轮重一定,提升的物重越大,滑轮组的机械效率越高。

提升的物重一定,动滑轮越重,滑轮组的机械效

率低。

5.滑轮组的机械效率与物重、动滑轮重、绳重、摩擦有关，与绕绳方法，提升高度，提升速度均无关6、提高机械效率的方法

A.减轻动滑轮自重B.减小摩擦力D.增加提升的物重。

C.减轻绳重类型1.用竖直滑轮组在空气中提起重物时，（不计摩擦和绳重)W有用=G物h=G物nFW总=Fs=G物hFs4.分析滑轮组的机械效率S=nh=G物hFnh不计绳重及摩擦=G物G物+G动=W有W有+W额=G物h(G物+G动)h类型1.用竖直滑轮组在空气中提起重物时W有用=G物hS=nh=G物nFW总=Fs=G物G物+G动=G物hFs4.分析滑轮组的机械效率探究新知=W有W有+W额=G物hFsS=nh=G物hFnh=G物h(G物+G动)h不计绳重和摩擦1.怎样计算总功W总=FS2.怎样计算有用功W额=fs3.怎样计算额外功W有=Gh4.W总=W有+W额Fs=Gh+fs木块在斜面上行驶的距离s,木块上升的高度h,对木块的拉力F,木块在斜面上受到的摩擦力f,木块的重力G=GhFs4.机械效率(P88)3.在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为1.8N,斜面长1.2m、高0.3m.把重物直接提升h所做的功作为有用功,求这个斜面的机械效率.求物体与斜面之间的摩擦力。

解:W有=Gh=4.5×0.3m=1.35JW总=FS=1.8N×12m=2.16JW额=W总-W有=0.81J由W额=fS,5.如图，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为____;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为____J，功率为＿＿Ｗ．

80%180030S绳fS物=fnF=fS物FS绳=fS物FnS物S绳＝nS物F＝fn4.用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速向上提起3m，拉力为150N.这个动滑轮的机械效率是多少?拉力的功率有多大?解：

==≈66.7%拉力的功率P===180W

连接动滑轮（摩擦力)有三段绳子。V动=3V物=0.6m/s，S绳=V绳t=0.6m/s×60s=36mW总=FS绳=50N×36m=1800JP=FV绳=50N×0.6m/s=30Wf7.如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求:(1)物体的重力是多少？

(2)若物体的重力变为150N,绳的拉力又是多少?(3)机械效率又是多少?F物课堂练习（1)由题可知物体承担物重