2022年人教版八年级物理下册12.3机械效率 课件（26张）

(共26张PPT)
12-3-机械效率
第十二章 简单机械
博学笃志，神闲气静。
　 直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
提出问题
情景导入
G/N h/m W有/J F/N s/m W总/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
　结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。
　推论：使用任何机械不省功。
实 验
1、有用功（W有）：对人们有用的功。
2 、额外功（W额）：人们不需要但又不 得不做的功。
3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和。
4 、三者关系： W总＝ W有＋ W额
一、概 念
1.用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总
功是 。
2.如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是 ，
额外功是 ，总功是 。
对水做的功
对桶做的功
对桶做的功
对桶和水做的功
对水做的功
对桶和水做的功
例题解析
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服自身重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对口袋做功
对滑轮做功
对沙子做功
在使用机械工作时，我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
　1．定义：有用功跟总功的比值。
　2．公式：
　3．用百分数表示。机械效率总小于1。
二、机械效率
在理解机械效率的概念时要注意：
①机械效率没有单位（因为机械效率是有用功跟 总功的比值）。
②机械效率的大小总小于１（额外功的存在）。
③机械效率的大小取决于Ｗ有与Ｗ总的比值，即 有用功在总功中所占的比例。
④省力的机械不是机械效率高，而是更低。
⑤功率大小与机械效率高低无直接关系。
1．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，效率越高
D．做功越快的机械，效率越高
C
例题解析
2、起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少
解: 物体所受的重力
G=mg=0.6 ×103 kg ×10 N / kg=6 × 103 N
起重机提升重物所做的功是有用功
W有 = Fh=G h=6 × 103 N ×3m=1.8 × 104 J
起重机的电机所做的功是总功
W总=3.4×104J
起重机的机械效率是:
=
___________
1.8 × 104 J
3.4 × 104 J
=53
例题解析
3．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮重力2 N，
求：（1）拉力F；
（2）物体上升的距离；
（3）有用功，总功，机械效率。
例题解析
4、如图，是某人测滑轮组机械效率图形，钩码重为1N，每个滑轮重为0.5N，不计绳重及摩擦，使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝，求
⑴人的拉力大小为多少？
⑵有用功？总功为？
⑶机械效率为？
解：F =
η=
（G+G动）=（1N+0.5N）=0.5N
W有=Gh=1Nx0.1m=0.1J
W总=Fs=0.5Nx0.1mx3=0.15J
W有
W总
=
0.1J
0.15J
=66.7%
例题解析
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。
三、影响滑轮组的机械效率的因素
实验原理
实验器材
注意事项
缓慢匀速直线拉动测力计。
⑴有用功：克服货物重力所做的功（W有=Gh）
⑵总功：拉力所做的功（W总=Fs）
⑶额外功：克服动滑轮重力及摩擦力所做的功
滑轮组中的各种功：
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
3
F
实验1
保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
结论：
动滑轮重一定时,物体重力越大，机械效率越高。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
实验2
保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
结论：
物体重力一定时，动滑轮越重，机械效率越低。
F
F
影响滑轮组机械效率的因素
1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
2、动滑轮的自重
3、所提升的物重
5．图为测量滑轮组机械效率
的实验装置，钩码总重6 N。
（1）实验时要竖直向上______
拉动弹簧测力计，由图可知拉力
大小为 ______N，若钩码上升的
高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）
缓慢
2 .4
24
83.3%
增大
例题解析
6.测滑轮组机械效率时，所用实验装置如图。
（1）实验中要竖直向上 ______拉动弹簧测力计．
（2）表中第1次实验数据有错误，改正后计算其机械效率为________ ．
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳自由端上升距离s/m 机械效率
1 2 0.1 1.1 0.2
2 4 0.1 2.0 0.3 66.7%
匀速
60.6%
（3）比较两次实验的机械效率可得出结论：_________________________________________ .
这里用到的研究方法是 ____ ．（填字母）
A.类比法 B.控制变量法 C.等效替代法
同一组滑轮，提起的物体越重，机械效率越大
B
（4）改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率________（填“变大”“变小”或“不变”）
不变
7．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______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
3
2
62.5%
大于
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/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
四、斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、小车、斜面、细线
缓慢匀速直线拉动测力计。
⑴有用功：克服货物重力所做的功（W有=Gh）
⑵总功：拉力所做的功（W总=Fs）
⑶额外功：克服摩擦力所做的功（W额=fs）
斜面中的各种功：
如何提高斜面的机械效率
1、斜面越光滑机械效率越大
2、斜面的机械效率还与斜面的倾角有关：倾角越大机械效率越大
8、马峰同学想通过实验来探究斜面的机械效率和什么因素有关。他猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关．他设计了如图所示的实验装置，实验中保持木块的拉力与斜面平行，并且匀速拉动木块．
（1）下面是马峰在实验中得到的数据，请你将表中未完成的空格填写完整。
次数 坡度 粗糙度 G/N 高度 h/m 拉力 F/N 斜面长 S/m 有用功 W有/J 总功 W总/J η
（%）
① 30° 粗糙 0.5 0.20 0.35 0.4 0.1 0.14 71%
② 30° 稍光滑 0.5 0.20 0.30 0.4 0.1 0.12 83.3%
③ 60° 粗糙 0.5 0.28 0.45 0.4 0.14 0.18 78%
（2）根据上表的数据，请你帮马峰同学总结得到的实验结论：
结论1：通过对比实验1和2，在斜面坡度和物重一定时，斜面越粗糙，机械效率越低．
结论2：通过对比实验1和3，____________
________________________________________。
（3）你认为该实验中较难控制的操作是
_________________ 。
粗糙程度和物重一定时，斜面的坡度越大机械效率越高
保持匀速拉动木块
9．图为测量滑轮组机械效率的实
验装置，钩码总重6 N。
（1）实验时要竖直向上______
拉动弹簧测力计，由图可知拉力
大小为_______N，若钩码上升的
高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）
缓慢
2.4
24
83.3%
增大
例题解析
10．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：
⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。
⑵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______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
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/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
3
2
62.5%
大于
例题解析
课堂小结
定滑轮与动滑轮
有用功
对人们有用的必须要做的功
并非我们需要但又不得不做的功
有用功与额外功的总和
有用功跟总功的比值叫做机械效率
机械效率总小于1
机械效率
额外功
总功
W有用
W总
η＝