12.3机械效率课件-人教版物理八年级下册(共28张PPT)

(共28张PPT)
第十二章 第３节 机械效率
学习目标:
1. 能结合实例区分什么是有用功 总功 额外功
2. 能说出机械效率的含义
能利用机械效率公式进行简单计算
3. 通过实验理解机械效率高低与物重的关系;
物重一定时,机械效率与动滑轮重的关系;
物重一定时,机械效率与绳子绕法无关.
　 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：
提出问题
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/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
　概 念
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
额外功：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）。
有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。
总功：利用机械所做的功（实际付出）。
1.甲用桶从井中提水其中对_______做的功是有用功,对_____做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。
乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水，则对_____做的功是有用功，对____做的功是额外功，___________________________是总功。
　典型例题:
水
桶
总功
水
桶
有用功和额外功的总和
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，物理学中表示为机械效率。
一、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。总小于1。
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？
一些机械的机械效率：
要点突破
机械效率、功率的区别和联系
机械效率 功率
相同点 两者都是表示机械做功性能的重要指标。
不同点 机械效率是表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例。 功率表示的是机械做功的快慢。
两者之间没有必然的联系！
请你判断：下面说法中是否正确？
1．有用功越多，机械效率越高（ ）
2．额外功越少，机械效率越高（ ）
3．物体做功越慢，机械效率越低（ ）
4．做总功越多，机械效率越低（ ）
5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
7．机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
例2.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
.
W总=Fs=Fnh=80N×3×1m=240J
W有用=Gh=180N×1m=180J
W额外=W总-W有用=240J-180J=60J
η= W有用/ W总=180J/240J=75％
∵不计绳重和摩擦
∴额外功为克服动滑轮重所做的功
∴W额外=G动h 变形得
G动=W额外/h=60J/1m=60N
解:
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
练一练
2．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。
练一练
解:由图可知 n=2
①. F=1/n(G+G动)=1/2×(10N+2N)=6N
②. s=nh h=1/n×s=1/2×1m=0.5m
③. W有用=Gh=10N×0.5m=5J
W总=Fs=6N×1m=6J
η= W有用/ W总=5J/6J=83.3%
二、测滑轮组的机械效率：
F
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上，缓慢匀速拉动测力计。
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,物重越大，机械效率越高。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
2.条件：物重一定
实验2
保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
结论：
物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
F
F
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
实验3
保持钩码重力一定，改变绳子绕法。
结论：
物重一定时，滑轮组机械效率与绳子绕法无关。
1．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”）
缓慢匀速
2.4
24
83.3%
增大
练一练
2．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
3. 测定滑轮组的机械效率，除了需要动滑轮、定滑轮、铁架台和钩码外，还需要 、 _____ 和 ;
（1）测机械效率依据的公式是 __________ ;
（2）填写实验记录表格中缺少的数据．
（3）提升相同的砝码时，若增加动滑轮的个数，机械效率将 ．（选填“增大”，“不变”，“减小”）
细绳
弹簧测力计
刻度尺
0.84
1.2
70%
减小
1. 能结合实例区分什么是有用功 总功 额外功
2. 能说出机械效率的含义
能利用机械效率公式进行简单计算
3. 通过实验理解机械效率高低与物重的关系;
物重一定时,机械效率与动滑轮重的关系;
物重一定时,机械效率与绳子绕法无关.
课堂小结
F
.
如图所示：若物重500N，摩擦阻力为重力的0.2倍，在50N的拉力作用下物体以0.2m/s的速度匀速运动5s，求：
1.有用功
2.总功、
3.机械效率
1.
当堂达标:
答案:100J 150J 66.7%
关键:n=
2.如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。
F
2m
解:
(1). W有用=Gh=1500N×2m=3000J
W总=W有用/η=3000J/75%=4000J
W额=W总-W有用=4000J-3000J=1000J
（2）. F=W总/s=4000J/10m=400N
f=W额/s=1000J/10m=100N
5.一台起重机将重6000N的建筑材料提升10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？
3.一台起重机将重6000N的
建筑材料提升10m高的楼房上，
做的额外功是40000J，
总功是多少？机械效率是多少？
5.一台起重机将重6000N的建筑材料提升10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？