沪科版物理八年级全一册 第10章 机械与人第5节 机械效率-课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
第10章 机械与人
第5节 机械效率
什么是效率？
复习导入：
1.功的两个要素
　 （1）作用在物体上的力；
　 （2）物体在力的方向上通过的距离．
2.功的计算公式：
W＝Fs或W＝Gh
1.有用功（W有用）：使用机械时，对人们有用的功叫有用功. 也就是为了达到目的人们必须做的、对人们有利用价值的功，即机械对物体做的功，它等于不用机械而直接用手做的功. 例如：利用机械提一桶水上楼，对桶里的水所做的功对人们有用，水重乘提升高度就是有用功，W有＝G水h.
2.额外功（W额外）：对人们无用但又不得不做的功叫做额外功. 它是由于人们在使用机械时受到的摩擦力或机械自身重力作用等原因而使人们不得不多做的功，有时可以设法减小，但不能避免.
3.总功（W总）：拉力（或动力）所做的功，等于有用功与额外功之和. 即W总＝W有+W额．
　　思考讨论：
（1）用水桶从井中提水的时候，所做的哪部分功是有用功？哪部分功是额外功？
我们的目的是提水，所以提水所做的功是有用功．我们提水桶所作的功是额外功．
　 （2）如果桶掉到了井里，从井里面捞桶时，桶里带了一些水，这种情况下哪部分功是有用功？哪部分功是额外功？
我们的目的是捞桶，所以提水桶所做的功是有用功．我们提水桶里的水所作的功是额外功．
4.机械效率
（1）定义：有用功与总功的比值叫做机械效率．
（2）公式：
（3）η一般用百分数表示，没有单位．
（4）使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1的．
　
因为W额＞0，所以η＜1．
　　例题讲解：
用一动滑轮，将200 N的货物匀速提升2 m，所用的拉力F为120 N，此动滑轮的机械效率是多少？
解：W有＝Gh＝200 N×2 m＝400 J，
W总＝Fs＝120 N×4 m＝480 J，
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验原理：
实验器材：弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码．
注意事项：要竖直向上、缓慢地拉动弹簧测力计．
实验数据记录表格：
拉力F/N 弹簧测力计上升的距离s/m 总功W总/J 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 有用功
W有/J
机械效率η
实验步骤：
（1）组装滑轮组；
（2）测量钩码的重力G；
（3）匀速拉动细绳，用滑轮组升高钩码，测量拉力F；
（4）同时测量钩码升高的高度h与细绳拉动的距离s；
（5）计算有用功W有、总功W总，应用公式计算机械效率η.
（6）改变钩码的重量（至少变五次），重复上述实验，看看钩码重量不同时，机械效率有什么变化规律.
（7）保持钩码的重量不变，换一个重一些的动滑轮，重复上述实验，看看动滑轮重量不同时，机械效率有什么变化规律.
实验结论：
　 （1）同一个滑轮组的机械效率提升不同重物时并不相同，所提重物越重，机械效率越高．
（2）滑轮组提起的重物一定，所用的动滑轮越重，机械效率越低．
　　由实验可知提高机械效率的方法：
　 （1）同一滑轮组，载重越大，机械效率越大，所以滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功占总功的比例，提高机械效率.
　 （2）相同载重的情况下，动滑轮重力越小，机械效率越高，所以减小滑轮组中动滑轮的自重，能减小额外功占总功的比例，提高机械效率.
（3）改进机械结构，在滑轮的转轴上加润滑油，以减小摩擦阻力，能减小额外功占总功的比例，提高机械效率.
抽水机　60%～80%
汽油机　22%～27%
喷气发动机　50%～60%
起重机　40%～60%
生活中一些常用机械的效率：
课堂练习：
1.某机器的机械效率的大小，正确的可能
是 （ ）
A.0.07% B.82% C.100% D.120%
2.使用机械效率高的机械，一定不（ ）
A.省距离　　 B.省力　　　
C.省功 D.无法判断
B
C
3.如图所示，搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提升4 m，所用拉力为250 N，时间为20 s. 则此过程中有用功是_______J，额外功是_______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是________.
85%
1700
300
100
解：工人做的有用功：
W有用＝Gh＝425 N×4 m＝1 700 J，
因为使用的是动滑轮，所以拉力移动的距离：
s＝2h＝2×4 m＝8 m，
工人做的总功：
W总＝Fs＝250 N×8 m＝2 000 J，
所以，W额外＝W总-W有用＝2 000 J-1 700 J＝300 J.
拉力的功率：
动滑轮的机械效率：
谢 谢