教科版物理八年级下册 11.4 机械效率(共19张PPT)

(共19张PPT)
第十一章4节 机械效率
想一想
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
一、滑轮
看一看
演示实验：直接提升物体、用滑轮组提升物体
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3
2 0.1 0.2 0.5 0.5 0.25
结论：使用滑轮组提升物体跟直接提升物体相比较，不省功
推论：使用任何机械不省功。
记一记
G/N h/m W有/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3
2 0.1 0.2 0.5 0.5 0.25
1.有用功（W有）：直接对物体所做的功（为了达到工作目的，必须做的功）。
2.总功（W总）：利用机械所做的功（实际付出的，动力所做的所有功）。
3.额外功（W额）：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）。
W总 ＝ W有 ＋ W额
想一想
想想议议：两种方法所做的功
动滑轮提水桶提沙子
方法１
W有
}
W额
动滑轮提口袋提沙子
方法２
}
W额
对砂子做功
对空桶做功
对动滑轮做功
对砂子做功
W有
对口袋做功
对动滑轮做功
记一记
洪山嘴中学詹振亚
无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。
（1）举高重物时：
W有用＝G物·h
W有用＝f摩擦·s物
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
4.对三种机械功的理解：
有用功
记一记
并非人们需要但又不得不做的功
（1）克服机械自重做功：
W额外=G动滑轮·h
使用动滑轮或滑轮组时：
（2）克服机械间的摩擦做功：
使用斜面时：
W额外=f摩擦·L
额外功
忽略绳重以及摩擦
记一记
W总＝W有用＋ W额外
公式（1） ：
公式（2） ：
W总＝F动力·s动力
总功
动力对机械所做的功。
有用功和额外功的和等于总功。
作用在机械上的动力
动力作用点移动的距离
记一记
在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中用机械效率来表示机械的这种性能。
1.定义：有用功跟总功的比值。
2.公式：
η＝
W有用
W总
3.特点：
（1）机械效率通常用百分数表示。没有单位。
（2）机械效率总小于1 。（因为有用功总小于总功）
η＝
W总
W总
W额外
洪山嘴中学詹振亚
4.一些机械的机械效率：
60%－80%
28%－40%
40%－50%
50%－85%
了解一下
注意
5.对机械效率的理解
机械效率指的是有用功与总功的比值（以某起重机的效率为60%为例）
（1）机械效率与是否省力、功率大小、提升高度、 做功的多少无关。
（2）使用该起重机提升重物时，所做的有用功跟总功的比。
（3）也可以说，使用该起重机提升重物时，所做的有用功在总功中占有60%，额外功占40％。
（4）有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。
（5）比较机械效率的时候要同时考虑有用功和总攻的大小。
看一看
洪山嘴中学詹振亚
6.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.减轻机械自重
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.机械的自重、摩擦、绳重
B.提升的物体重力
1.实验原理
测量滑轮组的机械效率
记一记
洪山嘴中学詹振亚
F
F
η＝
W总
W有用
＝
G h
F s
2.实验器材
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
3.注意事项
竖直向上，缓慢拉动测力计。即：实验时要使钩码匀速上升。
需要测量的量是：物重、绳子自由端的拉力、物体上升的高度、绳子自由端移动的距离。
做一做
实验探究1
保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
结论： 同一个滑轮组，所挂的物重不同，机械效率不同，物重越大，机械效率越高。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η
1
2
3
1
0.1
0.5
3
0.1
0.15
83.3％
88.9％
0.45
0.3
0.2
0.4
3
1.5
0.1
4
2
0.1
0.8
3
66.7％
F
=0.8N
F
=0.5N
=1.5N
F
做一做
实验探究2
保持钩码重力一定，改变动滑轮重
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η
1
2
83.3％
55.5％
4.5
3
0.2
0.2
4
0.9
0.1
2
2
0.1
0.8
3
F
F
结论：不同滑轮组, 挂的相同物重时，机械效率不一定相同, 动滑轮较轻滑轮组，机械效率高。
机械效率
总结
1.机械的三种功：
有用功——有利用价值的功
总功——动力对机械所做的功
额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功
2.机械效率：
（1）定义：有用功与总功的比值。
W总＝W有用＋ W额外
η＝
W有用
W总
η＝
W总
W总
W额外
（2）公式讨论：
W额外＞0，实际情况， η ＜1
W额外＝0，理想情况， η ＝1
练一练
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
2.对于机械效率下列说法正确的是（ ）
A．有用功越多，机械效率越高
B．总功越多，机械效率越高
C．杠杆的机械效率可达110%
D．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高。
D
练一练
3.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
练一练
4.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