12.3机械效率-计算课件2021-2022学年人教版物理八年级下册(共19张PPT)

(共19张PPT)
十二章 第三节
12.3 机械效率-计算
杠杆
有用功：杠杆提升物体时，克服物体重力做的功。
总功：是指动力所做的功。
机械效率：有用功与总功之比。
额外功：克服杠杆本身重力和克服摩擦做的功。
若忽略摩擦，W额＝G杠杆h杆心
影响杠杆的机械效率的因素：
1、物重
2、杠杆自重
3、摩擦 （杠杆与支点处）
4、支点、力的作用点的位置
（具体问题具体分析）
杠杆的机械效率简单计算
例题1.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力竖直向上移动的距离为0.25m。求拉力所做的功，有用功，杠杆的机械效率。
W总=Fs=8N×0.25m=2J
W有=Gh=18N×0.1m=0.18J
解：
答：拉力做的功为2J,有用功为0.18J,效率为90%。
变式训练1
利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm，手的拉力F为2N，手竖直向上移动的距离s为30cm．求杠杆的机械效率。
解法1：
解法2：
解：
答：效率为50%。
变式训练2
如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，物体上升的高度为30cm，测力计上升的高度为20cm，这一过程中杠杆的机械效率为90%，测力计的读数如图所示，（1）物块的重力为多少？（2）若此过程中额外功均来自杠杆自重，且杠杆重心竖直向上移动了0.1m，则杠杆重为多少？
由
可知
由
可知
由
可知
解：
（1）
（2）
答：（1）物重为1.5N。
（2）杆重为0.5N。
实验题中的杠杆机械效率计算与分析
例题2.如图所示是测量杠杆机械效率的实验情景(测力计和杠杆重力忽略不计）。把表中数据填写完整。
物体重G／N 物体上升的高度h／cm 弹簧测力计的示数F／N 弹簧测力计移动的竖直距离S／cm 有用功W有／J 总功W总／J 机械效率η／％
4 30
15
2.4
0.6
0.72
83.3
已知动力臂是阻力臂的3倍，把物体提升20cm时，手压杠杆下降的高度为_______。
60cm
变式训练
工人用一均匀杠杆将重为1000N的货物匀速提高1m，如果动力臂与阻力臂之比为2：1，而工人所用的拉力为600N。则在此过程中拉力竖直向上移动的距离为_______。有用功为_____J,总功为_______J杠杆的机械效率为_____，如果克服摩擦做功40J，则此杠杆的自重为_____N。
2m
1000
160
83.3%
1200
例题3．用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与悬挂点的关系，OC是一根均匀的杠杆，且OA=AB=BC，分别把钩码挂在A点和B点进行实验（不计摩擦），收集的数据如下表：
悬挂点 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力的大小F/N 拉力移动距离s/m 机械效率η
A 6 0.2 3 0.6 66.7%
B 6 0.2 5 0.3
（1）钩码挂在B点时的机械效率η=_________　 　（2）从实验数据分析得出，杠杆的机械效率与悬挂点_________（有关/无关），影响杠杆的机械效率的因素有多个，请你再说出一个：_________。
80%
有关
杠杆自重
例题3．用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与悬挂点的关系，OC是一根均匀的杠杆，且OA=AB=BC，分别把钩码挂在A点和B点进行实验（不计摩擦），收集的数据如下表：
悬挂点 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力的大小F/N 拉力移动距离s/m 机械效率η
A 6 0.2 3 0.6 66.7%
B 6 0.2 5 0.3
（3）分析表格中数据，请你求出杠杆的自重为_________　 　（4）若把弹簧测力计由C点移到B位置，点O位置不变，仍将挂在A点的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
2N
不变
变式训练 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.6m，则杠杆的机械效率η=________ （结果保留一位小数）。
（1）若增加钩码的重量，重复实验，杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
66.7%
变大
变式训练 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.6m，则杠杆的机械效率η=________ （结果保留一位小数）。
（2）若钩码的重量不变，将钩码悬挂点移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，设此时弹簧测力计的示数为F'，杠杆机械效率为η'，若不计转轴O处摩擦，则：F'　 　F，η'　 　η（以上均选填“＞”“=”或“＜”）。
66.7%
＞
＞
变式训练 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.6m，则杠杆的机械效率η=________ （结果保留一位小数）。
（3）若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，设此时弹簧测力计的示数为F'，杠杆的机械效率为η'，若不计转轴O处的摩擦，则：F'　 　F，η'　 　η（以上均选填“＞”“=”或“＜”）。
66.7%
＞
=
杠杆
有用功：杠杆提升物体时，克服物体重力做的功。
总功：是指动力对所做的功。
机械效率：有用功与总功之比。
谢谢!