物理人教版八年级下册12.3机械效率.ppt

1、12-3、机械效率,知 识 回 顾,1、什么是功？,2、功的计算式是什么？,3、你如何理解功的原理？,3,想一想：你会采用哪种方法？,4,人做功,人做功,1.对沙子做功,2.对桶做功,3.克服自重做功,人做功,1.对沙子做功,2.对桶做功,3.对动滑轮做功,必须做的，对我们有用的功,不需要的，但又不得不做的功,有用功,额外功,4.克服摩擦做功,1.对沙子做功,2.对桶做功,3.克服摩擦做功,用水桶从井中提水的过程，所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？,讨论：,一、水桶打水:,二、打捞水桶,一水桶掉入井中，将其打捞上来，桶中有水，在此过程中所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？,有用功、额

2、外功与总功：,有用功、额外功与总功：,额外功:,提升物体,目 的:,提升物体所做的功Gh,有用功:,提升动滑轮所做的功G0h,总 功:,人对动滑轮所做的功Fs,有用功、额外功与总功：,额外功:,提升物体,目 的:,提升物体所做的功Gh,有用功:,克服斜面摩擦所做的功fs,总 功:,人拉物体所做的功Fs,有用功、额外功与总功：,额外功:,移动物体,目 的:,克服摩擦所做的功,有用功:,克服滑轮轴之摩擦所做的功,总 功:,人对滑轮组所做的功,有用功W有用：,总 功W总：,有用功、额外功与总功：,额外功W额外：,使用机械时，实现目的所做的功,人们不需要但又不 得不做的功,对机械所施加的动力所做的功,

3、1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,3120J,780J,690J,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19%,76%,86%,二、 机 械 效 率,1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.,2.表达式:,没有！因

4、为有用功总小于总功，所以 机械效率总小于1,分组讨论：,有没有机械效率为100%的机械？为什么？,1机械效率是_功跟_功的比值，公式=_由于_总是存在的，所以机械效率总_1。,2用一个动滑轮把重为1000 N的物体提高2 m，所用的力是550 N，则有用功为_J，总功为_J，这个滑轮组的机械效率为_，动滑轮的重力_N（不计绳重及摩擦）,3.如图所示，某工人用滑轮组往3 m高的平台上运沙土，已知沙土的质量是40 kg，袋子和动滑轮共重100 N，不计绳重和摩擦。 求：工人匀速拉动绳子时，所用的拉力是多大？此过程中工人做的有用功是多少？此滑轮组的机械效率是多大？,有用功跟总功的比值叫机械效率,有用

5、功总小于总功,所以机械效率总小于1,公式：,(1)机械效率一般用百分数表示，没有单位,机械效率,(2)思考：机械效率会大于吗?为什么?,起重机的机械效率是60%,它表示什么意思？,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%,机械效率,有用功在总功中占有60%，另外的40是额外功,17,滑轮组：50%70%,起重机：40%50%,一些机械的机械效率,18,抽水机：60%80%,柴油机： 28%40%,19,一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。如果额外功是9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？,20,解:起重机提高物体的力

6、等于物体的重力 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh =3600 N4 m=14400 J=1.44104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额 =14400 J+9600 J=2.4104 J 因此,起重机的机械效率 = W有/W总 =1.44104 J/2.4104 J=60%,例1 （2016广东）质量为0.5 kg的塑料桶装满水后总质量为10kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是 J，有用功是 J，机械效率是 .（g=10N/kg）,重难点突破,100,一、理解有用功、额外功和总功,95,95%,点拨1,判断是

7、有用功还是额外功，先要明确工作目的是什么. 小明的目的是搬水，所以对水做的功是有用功；对桶做的功的额外功，对水和桶做的功的总功.,变式拓展1,如图25，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s. 求： （1）小王对物体做的有用功； （2）小王做的额外功及斜面对木箱的摩擦力； （3）小王对木箱做功的功率； （4）斜面的机械效率.,答：(1)600 J (2) 120 J 20N (3)72 W (4)83.3%,例2 （2016德阳）关于功率、机械效率的说法正确的是（ ） A做功多的机器机械效率一定高 B机械效率高的机器功

8、率一定大 C功率小的机器做功慢 D功率大的机器做功时间一定短,二、理解机械效率,C,点拨2,使用机械时，机械效率是指有用功在总功中占的比例，机械效率高说明有用功在总功中占的比例大，但有用功不一定多.额外功少或总功多，是由有用功在总功中占的比值大小来决定的.,变式拓展2,下列关于机械效率的说法正确的是（ ） A.机械效率小于1 B.有用功越多，机械效率越高 C.功率大的机械，机械效率高 D.额外功越少的机械，机械效率越高,A,例3 （2016永州）用如图26所示的滑轮组将一个重为48N的物体匀速提升0.2m，作用在绳子自由端的拉力为20N，则绳子自由端移动的距离为 m，该滑轮组的机械效率为 .,

9、0.6,三、计算机械效率,80%,点拨3,机械效率 1.基本公式：=W有/W总. 2.滑轮组还可分为竖直方向拉物体和水平方向拉物体两种情况：（1）竖直方向拉物体时：= W有/W总= Gh/（Fs）；（2）水平方向拉物体前进时：= W有/W总=fl/(Fs)(f指物体水平方向所受的阻力，l指物体移动的距离，F指绳子自由端所受的拉力，s指绳子自由端移动的距离) 3.由P= W/t求出拉力的功率.,变式拓展3,小明用如图27所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动，物体移动了3 m，物体重为 2 000N，与地面的接触面积为0.5 m2，运动过程中物体受到的摩擦力为450 N，绳自由端受到的拉力F为200 N，求： (1)小明对物体做的有用功; （2）拉力F做的功； （3）该装置的机械效率.,答案,(1)W有=fl=450 N3 m=1 350 J （2）W总=Fs=200 N9 m=1800 J (3)=W有/W总100%=450 N3 m/200 N 9 m100%=75%.,一、三种功,1、有用功（W有）：对人们有用的功。 计算： W有Gh提升物体； W有fS物水平移动 2 、额外功（W额）：人们不需要但又不 得不做的功。 计算： W额G动h提升物体，且不计摩擦与绳重； W额 fL斜面 3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和（运用机械时动力F所做的功