2022-2023学年人教版物理八年级下册 第十二章第3节-机械效率-课时1（课件）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年人教版物理八年级下册 第十二章第3节-机械效率-课时1（课件） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-09 12:29:30 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
初中物理八下（人教版）
课时1 认识机械效率
目录
一、有用功、额外功和总功
二、机械效率
学习目标
1
2
掌握机械效率的含义；
了解什么是有用功、额外功和总功；
小明需要从水井中往上提水，有两种水桶，一种是很重的铁皮水桶，另一种是很轻的铝合金水桶，他该选择哪种水桶提水更轻松呢？
铁皮水桶
铝合金水桶
新课导入
某次装修，工人师傅设想三种方法向三楼运送沙子，如图所示，哪种方式运送效率更高？帮工人师傅想一想。
一、有用功、额外功和总功
小组交流讨论
把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？
无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？
在几种不同的方法中，他不愿做但又不得不做的功分别是什么？
沙子重100 N
人体重400 N
动滑轮重10 N
桶重20 N
麻袋重5 N
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
人拉滑轮利用桶做功
对沙子做功：
对桶做功：
W1 = 600 J
对滑轮做功：
总功：780 J
额外功：
180 J
W2 = 120 J
W3 = 60 J
有用功：
600 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
（1）有用功（W有） ：为了达到工作目的，必须要做的功。
克服物体重力所做的功就是有用功。
W有=Gh
G：物体的重力
h：物体提升的高度
一、有用功、额外功和总功
（2）额外功（W额）：对人们没有用但不得不做的功。
（3）总功（W总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功。
W总=W有+W额
总功、有用功、额外功的单位都是焦（J）
一般来说，必须要做的功为有用功，克服机械自身的重力和摩擦力等因素的影响而不得不做的功为额外功，有用功和额外功之和为总功。
工作中，我们总是希望额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。
定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
机械效率＝。
计算公式：η＝。
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η＜1。
二、机械效率
W有
h
=
W有+W额
W总
=
W额
1－
机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。
物理意义
机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。
G
F
W额外＞0，W总＞W有用 所以η＜1
W额外＝0，W总＝W有用 所以η＝1
分析公式：
理想状态，忽略机械自重和摩擦
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。
常见机械的效率
滑轮组 50%—70%
起重机 40%—50%
抽水机 60%—80%
离心式水泵 60%－80%
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。
例题. 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？
W总
提示：（1）有用功：W有=Gh=
（2）总功W总= W有+ W额=
W有
h=
（3）机械效率
（4）起重机所做的额外功是由动滑轮、起重臂和钢丝绳所受的重力以及摩擦引起的。
14400J
24000J
60%
=
例题.一台起重机将重3600 N的货物提高5 m。求：
(1) 起重机做的有用功是多少？
(2) 如果额外功是12000 J，起重机的机械效率是多少？
解：(1) W有＝Gh＝3600 N×5 m＝18000 J；
(2) 如果额外功是12000 J，则总功为：
W总＝W有+W额＝18000 J+12000 J＝30000 J；
起重机的机械效率：
W有用
W总
×100%＝
η＝
1.8×104 J
3×104 J
×100%＝60%。
课堂总结
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＝
1.小华对他的自行车进行维护，其中不能提高机械效率的措施是（ ）
A.给轴承加润滑油 B.调节传动链条的松紧度
C.给轮胎打足气 D.更换车把手的塑料套
当堂训练
2.工人用如图所示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，则该机械的机械效率为（ ）
A.10% B.45% C.80% D.90%
3．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
4.下列说法中正确的是（ ）
A.机械效率越高，机械做功一定越快
B.做功越多的机械，机械效率一定越高
C.功率越大的机械，机械效率一定越高
D.做功越快的机械，功率一定越大
5．施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一物体提升到相同的高度，改进后和改进前相比较（ ）
A．总功不变，有用功增加了
B．总功不变，额外功增加了
C．有用功减少了
D．有用功不变，总功减少了
谢谢
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
初中物理八下（人教版）
课时1 认识机械效率
目录
一、有用功、额外功和总功
二、机械效率
学习目标
1
2
掌握机械效率的含义；
了解什么是有用功、额外功和总功；
小明需要从水井中往上提水，有两种水桶，一种是很重的铁皮水桶，另一种是很轻的铝合金水桶，他该选择哪种水桶提水更轻松呢？
铁皮水桶
铝合金水桶
新课导入
某次装修，工人师傅设想三种方法向三楼运送沙子，如图所示，哪种方式运送效率更高？帮工人师傅想一想。
一、有用功、额外功和总功
小组交流讨论
把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？
无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？
在几种不同的方法中，他不愿做但又不得不做的功分别是什么？
沙子重100 N
人体重400 N
动滑轮重10 N
桶重20 N
麻袋重5 N
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
人拉滑轮利用桶做功
对沙子做功：
对桶做功：
W1 = 600 J
对滑轮做功：
总功：780 J
额外功：
180 J
W2 = 120 J
W3 = 60 J
有用功：
600 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
（1）有用功（W有） ：为了达到工作目的，必须要做的功。
克服物体重力所做的功就是有用功。
W有=Gh
G：物体的重力
h：物体提升的高度
一、有用功、额外功和总功
（2）额外功（W额）：对人们没有用但不得不做的功。
（3）总功（W总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功。
W总=W有+W额
总功、有用功、额外功的单位都是焦（J）
一般来说，必须要做的功为有用功，克服机械自身的重力和摩擦力等因素的影响而不得不做的功为额外功，有用功和额外功之和为总功。
工作中，我们总是希望额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。
定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
机械效率＝。
计算公式：η＝。
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η＜1。
二、机械效率
W有
h
=
W有+W额
W总
=
W额
1－
机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。
物理意义
机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。
G
F
W额外＞0，W总＞W有用 所以η＜1
W额外＝0，W总＝W有用 所以η＝1
分析公式：
理想状态，忽略机械自重和摩擦
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。
常见机械的效率
滑轮组 50%—70%
起重机 40%—50%
抽水机 60%—80%
离心式水泵 60%－80%
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。
例题. 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？
W总
提示：（1）有用功：W有=Gh=
（2）总功W总= W有+ W额=
W有
h=
（3）机械效率
（4）起重机所做的额外功是由动滑轮、起重臂和钢丝绳所受的重力以及摩擦引起的。
14400J
24000J
60%
=
例题.一台起重机将重3600 N的货物提高5 m。求：
(1) 起重机做的有用功是多少？
(2) 如果额外功是12000 J，起重机的机械效率是多少？
解：(1) W有＝Gh＝3600 N×5 m＝18000 J；
(2) 如果额外功是12000 J，则总功为：
W总＝W有+W额＝18000 J+12000 J＝30000 J；
起重机的机械效率：
W有用
W总
×100%＝
η＝
1.8×104 J
3×104 J
×100%＝60%。
课堂总结
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＝
1.小华对他的自行车进行维护，其中不能提高机械效率的措施是（ ）
A.给轴承加润滑油 B.调节传动链条的松紧度
C.给轮胎打足气 D.更换车把手的塑料套
当堂训练
2.工人用如图所示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，则该机械的机械效率为（ ）
A.10% B.45% C.80% D.90%
3．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
4.下列说法中正确的是（ ）
A.机械效率越高，机械做功一定越快
B.做功越多的机械，机械效率一定越高
C.功率越大的机械，机械效率一定越高
D.做功越快的机械，功率一定越大
5．施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一物体提升到相同的高度，改进后和改进前相比较（ ）
A．总功不变，有用功增加了
B．总功不变，额外功增加了
C．有用功减少了
D．有用功不变，总功减少了
谢谢