人教版八年级物理下册课件 (共17张PPT) 12.3 第2课时 机械效率的测量

(共17张PPT)
第3节 机械效率
第2课时 机械效率的测量
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有没有机械效率为100%的机械？为什么？
提问
1.机械效率高低只表示有用功占总功的比值大小，不能说明做有用功多少。
2.机械效率是有用功跟总功的比值，只有大小，没有单位。
3.由于额外功总是存在，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。
4.机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，机械性能越好。
5.机械效率高低与做功多少，功率大小，是否省力，提升高度无关。
学习目标
1.探究滑轮组机械效率及其影响因素。
2.探究斜面的机械效率。
测量机械效率
课堂探究
要测出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？
每个量怎样测量？
【讨论】
【设计实验】
用滑轮组提升物体，W有=Gh，W总=Fs，所以需要测出物重、拉力、物体上升的高度、绳子前进的距离。
【实验器材】
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约 2 m 的细绳。
1.测出一个钩码的重力。
【实验步骤】
2.在滑轮组甲（一动一静）上挂两个钩码，记下钩码和绳子自由端的位置。竖直匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升一定高度，读出测力计示数，用刻度尺测出钩码上升高度和绳自由端移动距离。
3.在滑轮组乙上（两动两静）挂两个钩码重复上述实验。
4.在滑轮组乙上挂四个钩码重复上述实验。
5.记录数据，并计算三次实验的机械效率。

钩码重G/N 1 1 2
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
有用功W有/J 0.1 0.1 0.2
拉力F/N 0.4 0.3 0.5
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.5
总功W总/J 0.12 0.15 0.25
机械效率η 83.3% 66.7% 80%
【实验数据】
【结论】
（1）动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越高。
（2）物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。
1. 比较3次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？
2.分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？
①滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦。
②所提升的物重 。
③动滑轮的自重。
注意：机械效率大小与与绳子的绕法、绳子段数，上升距离无关。
【分析讨论】
3.如何提高机械效率 ？
4.实验中，是否可以使弹簧测力计静止时进行读数？
①增加被提升的物重。
②减小动滑轮的重。
③减小滑轮与绳之间的摩擦。
答：所测拉力减小（因为没有摩擦力），机械效率增大，不能代表使用机械时的机械效率。
探究：影响斜面机械效率的因素
实验时沿斜面匀速拉动木块，并在拉动中读出拉力的大小。
实验次数 斜面倾斜程度 斜面材料 木块重力G/N 斜面高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 斜面长度s/m 总功W总/J 机械效率
1 较缓 木板 1 0.1 0.1 0.2 0.7 0.14 71.4%
2 较陡 木板 1 0.17 0.17 0.3 0.7 0.21 81%
3 陡 木板 1 0.24 0.24 0.4 0.7 0.24 85.7%
4 棉布 1 0.24 0.24 0.5 0.7 0.35 68.6%
5 毛巾 1 0.24 0.24 0.6 0.7 0.42 57.1%
【实验数据】
1. 斜面的粗糙程度有关：同一斜面，拉同一物体，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低。
2. 斜面的倾斜程度有关：粗糙程度相同，拉同一物体，斜面越陡（倾角越大），拉力越大，效率越高。
【结论】
例 题
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_______（填“增大”“减小”或“不变”）
缓慢
2.4
24
83.3%
增大
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（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
课堂小结
滑轮组的机械效率
减少动滑轮重，增加被提升的物重，减少绳重，减少摩擦阻力可以提高滑轮组的机械效率
影响因素：与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高；与
机械自身装置有关，与其结构、轻巧程度及润滑程
等有关