12.3机械效率课件 2021-2022学年人教版物理八年级下册(共26张PPT)

(共26张PPT)
12-3、机械效率
有用功、额外功与总功：
额外功:
提升物体
目 的:
提升物体所做的功w有=Gh
有用功:
提升动滑轮所做的功W额=G额 h
总 功:
人的拉力所做的功W总=Fs
总功=有用功+额外功
W总=W有+W额
有用功W有用：
总功W总：
有用功、额外功与总功：
额外功W额外：
使用机械时，实现目的所做的功
人们不需要但又不得不做的功
对机械所施加的动力或拉力所做的功
总功=有用功+额外功
W总=W有+W额
用水桶从井中提水的过程，所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？
讨论：
一、水桶打水:
二、打捞水桶
一水桶掉入井中，将其打捞上来，桶中有水，在此过程中所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？
有用功、额外功与总功：
打水：
对水做功
对桶做功
捞水桶：
对桶做功
对水做功
有用的功
无用的功，但不得不做：额外功
人拉力做功
人拉力做功
总共做的功
判断一下：
有用功：
额外功：
总功：
有用功：
额外功：
总功：
提水扫教室
用书包背着书去教室上课
对水做功
对桶做功
人拉力做功
对书做功
对包做功
对整个书包做功
G/N h/m W有/J F/N s/m W总/J
2 0.1 1.2 0.2
　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
0.2
0.24
在使用机械工作时，有用功在总功中所占比例越多越好。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：有用功和总功的比值
2．公式：
3．机械效率用百分数表示，百分号 %
机械效率总是小于1
4.机械效率没有单位
例:用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功. 总功和动滑轮的机械效率各是多少？
已知：G=400N h=2m S=4m F=250N
求： W有 W额 W总 η
W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J
1.从深为5 m的井中直接将一桶水提出井口,已知桶重 20 N,桶中的水重80 N.若此人的目的是提桶,则机械效率为　 　;若此人的目的是提水,则机械效率为　　　　,若此人增加桶中的水,则其机械效率　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”).
20%
80%
变大
点拨1:
在使用“理想机械”时,人们利用机械所做的功等于不用机械而直接用手所做的功,即W机=W手.
由于机械都受重力作用,并且部件之间存在摩擦力,所以“理想机械”并不存在,即W机>W手,使用任何机械都不省功.
点拨2:
①当总功一定时,有用功越多,机械效率越高;
②当有用功一定时,额外功越少,机械效率越高;
③当额外功一定时,有用功越多,机械效率越高.
【例3】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
C
总功？有用功？机械效率？
4.做值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼,在此过程中,下列关于做功的说法正确的是(　　)
A.对桶做的功是有用功　 B.对水做的功是有用功
C.对水做的功是额外功　
D.克服自身重力做的功是总功
B
5.工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物时,做功的(　　)
A.有用功减小,总功不变 B.有用功增加,总功增加C.有用功减小,总功减小 D.有用功不变,总功减小
D
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。
钩码G/N 提升h/m W有/J 拉力F/N 绳端s/m W总/J 机械效率
1 1.5 0.4 0.7 1.2
2 3 0.4 1.2 1.2
3 4.5 0.4 1.7 1.2
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,物体重力越大，机械效率越高
0.6
0.84
71%
1.2
1.44
83%
1.8
2.04
88%
钩码G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1 2 0.4 0.7 1.2
2 2 0.4 0.6 1.6
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：
物重一定时，动滑轮越轻，机械效率高
F
F
每个滑轮重1牛（不分大小）
0.8
0.8
0.84
0.96
95%
83%
影响机械效率的因素：
一、提高滑轮组的机械效率方法：
①减小动滑轮重、绳重、摩擦阻力，
②增加被提升物体的重力。
二、影响斜面的机械效率：
①斜面的倾斜程度
②斜面的粗糙程度
机械效率的高低与是否省力、具体做功多少、滑轮组绳子的绕法、物体提升的高度无关
总结两种简单机械效率的计算：
一、滑轮或滑轮组：① =
G
nF
②不计绳重及摩擦：η= = 1
Gh
Gh+G动h
G
G+G动
（竖直提升重物）
F
二、斜面① =
Gh
FL
② η=
Gh
Gh+fL
(不计G绳、G动、f )
（要考虑G动）
6.如图所示,当水平拉力F=50 N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动.已知物体重为200 N,所受地面的摩擦力约为80 N,假如在5 s时间内,物体水平移动了0.6 m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中(　　)
A.拉力F做功为30 J　 B.物体重力做功为120 J
C.拉力F做功的功率为12 W
D.该装置的机械效率约为60%
C
7.一滑轮组的机械效率为80%,当做了40 J的额外功时,做的总功是　　　 　J,如果被提升的重物为80 N,则重物被提升了　　　　m.
8.如图所示,沿斜面把质量为12 kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100 N,斜面长2 m、高1 m,则其机械效率是　　　%,物体所受摩擦力是　　　N.(g=10 N/kg)
200
2
60
40
9.(2019福建)工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮=9∶1,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为(　　)
A.10% B.45%
C.80% D.90%
D
9.如图所示,小刚用20 N的拉力在10 s内把重32 N的物体匀速提升了30 cm,拉力所做的有用功为　　　　J,滑轮的机械效率是
　　　　,拉力的功率是　　　　W.
9.6
80%
1.2
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
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