人教版八年级物理 下册 第十二章 12.3 机械效率 课件（共34张PPT）

(共34张PPT)
我家住在四楼，买了一批木料，可以直接用手拉到四楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了 。
省力
用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？
种子的发芽率
树的成活率
油烟净化率
工作效率
“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣。
你知道生活中的 一词吗？
“率”
12.3 机械效率
人教版八年级物理 下册
目标导航
1.了解什么是有用功、额外功和总功；
2.理解什么是机械效率并会测定某种简单机械的机械效率；
3.了解如何提高机械效率。
要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。
哪种办法最好，哪种办法最不好？
目标导学一：有用功和额外功
人提沙子做功
对沙子做功
对桶做功
W1 = 600 J
克服自重做功
总功 3120J
额外功2520 J
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m
W2 = 120 J
W3 = 2400 J
有用功600 J
对沙子做功
W1 = 600 J
对桶做功
对动滑轮做功
有用功600J
额外功180J
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m
人拉滑轮利用桶做功
W2 = 120 J
W3 = 60 J
总功 780 J
对沙子做功
对口袋做功
对动滑轮做功
人拉滑轮利用口袋做功
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m
W1 = 600 J
W2 = 30 J
W3 = 60 J
有用功600J
额外功90J
总功 690 J
这种办法最好！
有用功：直接提升物体所做的功。
（有利用价值的功）
额外功：克服机械重力、摩擦
力做的功。（我们不
需要却不得不做的功）
总 功：手对机械所做的功。
用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功
提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。
如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功
提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。
练一练：
机械效率——有用功跟总功的比值。
注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。
我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。
公式：η＝　　　　　　　　　　
W有用
W总
W有用
W有用+W额外
＝
目标导学二：机械效率
η =
=
=
关于测量滑轮组机械效率的几点说明：
=
=
=
1.在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s和h；
2.若不考虑绳重和摩擦，只计动滑轮重力时：
F=(G+G动)/n
η =
G+G动
G
η=
即：
即：
η=
G+G动
G
活动与探究（温馨提示：规范操作、注意安全）滑轮组机械效率相关计算例1：如图所示滑轮组，用50N拉力，将质量为12kg的物体提升1m，求：（1）拉力做的功；（2）有用功；（3） 滑轮组的机械效率。（1）解:W总= F s = 50N× 3m=150 J（2）W有= G h = m g h = 12kg×10N/kg×1 m = 120 J（3） === 80%Fs =3h= 3×1m=3mh=1ms=3hW = F sW有= G h =G = m g提高机械效率的方法
A.当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重；绳与轮之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效率.
由η=
＝
可知:
提高机械效率的方法
B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所提物体的重, 就会越大,机械效率就会越高.
由η=
＝
可知:
提高机械效率的方法
总之,提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.
由η=
＝
可知:
没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。1）有没有机械效率为100%的机械？为什么？2）怎样才能提高机械的效率？减少额外功改进结构，使其合理、轻巧经常保养、定时润滑思考：斜面的机械效率和哪些因素有关？
W总=Fs W有用=Gh W额=f·s =W总-W有用
斜面的机械效率因素：
目标导学四：测量斜面的机械效率
实验设计：
实验中需要测量哪几个量？
斜面的倾斜角可调节
进行实验：
斜面倾斜角度不同时，用力 F 拉物体沿斜面运动，已知重物 重力为 G
测量物体沿斜面移动的距离 s
斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 有用功 W有/J 沿斜面拉力F/N 沿斜面移动距离s/m 总功 W总/J 机械效率
较缓 5
较陡 5
最陡 5
记录数据：
10
20
30
50
50
50
5
10
15
测量斜面的高度 h
机械效率：有用功与总功的比值
叫做机械效率。
计算公式：
机械效率常用百分数表示，
小于100%，没有单位。
例2.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。求这个斜面的机械效率。
分析：有用功、额外功、总功各指哪部分功。
解：有用功的大小为：W有=Gh=4.5N × 0.3m=1.35J
拉力做的总功为：W总=Fs=1.8N × 1.2m=2.16J
这个斜面的机械效率为： η = W有/W总=1.35J/2.16J= 62.5%
例2.一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600J,总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？
分析：起重机吊货物时有用功、额外功、总功各指哪部分功。
解：起重机做的有用功为：W有=Gh=3600N × 4m=14400J
总功大小为：W总= W有+ W额=14400J+9600J=24000J
起重机的机械效率为： η = W有/W总=14400J/24000J= 60%
起重机所做的额外功是由钢丝绳重、动滑轮重、摩擦等因素引起的。
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功．
起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
例3、利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。求:（1）W总=？（2）W有用=？ (3) W额外= (4)η= (5) G动=
G
F
.
答案: (1) W总= 240J;
(2) W有用= 180J;
(3) W额外= 60J;
(4) η = 75％;
(5) G动=60N。
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＝
课堂小结
1、下列说法正确的是 （ ）
A、机械的功率越大，做功越多
B、机械的效率越高，做功越快
C、机械的功率越大，做功越快
D、有用功越多，机械的效率越高
C
目标检测
2、关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
A、功率越大，做功越快，机械效率越大
B、做功越少，功率越小，机械效率越小
C、功率越大，反映做功越快，与机械效率无关
D、机械效率越大，表明它做的功越多
目标检测
C
3、如图所示，一物重为G，从斜面的底端A，在拉力F作用下，匀速运动到顶端B，若重物受到斜面的摩擦力为f，斜面的机械效率η,则（ ）
A.f=F,η=Gh/FL
B.f=F-Gh/L,η=1-Gh/FL
C.f=F-Gh/L,η=Gh/FL
D.f=F, η=1-Gh/FL
目标检测
C
4.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功（ ）A.总功是额外功的3倍B.有用功是额外功的3倍C.总功是有用功的3倍D.额外功占总功的3/4倍B目标检测4、某同学做滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的甲、乙两滑轮组提升同一重物．若物重为120　N，每个动滑轮重20　N，摩擦及绳重不计．
（1）通过计算比较甲、乙两滑轮组的机械效率；
（2）若甲挂的重物为180　N，它的机械效率为多少？通过计算你发现什么规律？
答案：机械效率为90%，同一滑轮组，所提重物越重，机械效率越高．
目标检测
通过本课学习，你收获了什么？