新人教版12.3机械效率 课件
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课件48张PPT。第十二章 第３节
机械效率 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 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）。请你判断★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总
功是 ；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是 ，
额外功是 ，总功是 。 克服水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功你会选哪种方法呢？?想想议议123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J(W有)(W额)(W有)(W有)(W额) (W额)120J2400J120J60J30J60J123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87% 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。 一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。如果额外功是9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？解:起重机提高物体的力等于物体的重力
F=G=3600 N
起重机提升重物所做的有用功
W有=Fh=Gh
=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J
起重机做的总功
W总=W有+ W额
=14400 J+9600 J=2.4×104 J
因此,起重机的机械效率
η= W有/W总
=1.44×104 J/2.4×104 J=60%二、测滑轮组的机械效率： 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，缓慢拉动测力计。影响滑轮组机械效率的因素1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
2 、所提升的物重
（物重增加，机械效率也提高）
3、动滑轮的自重
（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）总结：▲改进机械的结构，减小机械自重▲ 减小机械间的摩擦力。 例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑.▲对于同一滑轮组，提升的重物越重，
滑轮组的机械效率越高。 如何提高机械效率 ？探究二:斜面的机
械效率1.把物体拉上斜面
时,额外功是什么?(克服物体与斜面
之间的摩擦力而做
功)2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同
时, 斜面的机械效率是否相同.请思考:1.怎样计算总功?W总= F S2.怎样计算有用功?W有用 = G h3.实验中需要测量哪几个物理量?改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率⑴实验装置：FSh实验前请猜想:1).你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?2).斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?1010100.10.20.334511112334533﹪50﹪60﹪6、斜面的机械效率与①粗糙程度②倾斜程度有关粗糙程度相同，斜面越陡（倾斜程度越大），效率越高倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高。注： 如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?GW有=Gh=240 N×0.1m=24J W总=FS=100 N×0.3m=30J 例题: 2．某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为____，总功为____，额外功为____，机械效率为____。 GhFSf S滑轮组提高重物时:W有用＝ G物 h
W总 ＝ F s
S= n h在空气中提升重物若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：有用推论：(竖直放置）想一想：
滑轮组水平放置时，怎样？滑轮组水平拉动物体时:W有用＝ f s物
W总 ＝ F s绳
S绳= ns物水平使用滑轮组
有用推论：(水平放置）6、机械效率分析：（1）因为有用功总小于总功，
所以机械效率总小于1。（2）机械效率通常用百分数来表示。
例如：滑轮组：50%～70% 起重机：40%～50% 一些机械的机械效率抽水机：60%～80% 柴油机： 28%～40% 小常识：起重机的机械效率一般为40-50℅
滑轮组的机械效率一般为50-70℅
抽水机的机械效率为60-80℅ 提高机械效率,更充分的发挥设备的作用,有着重要的经济意义 该如何提高机械效率呢?如何提高机械效率 ？▲改进机械的结构，减小机械自重▲ 减小机械间的摩擦力。请你思考 例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑.三、影响滑轮组机械效率的因素1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
2 、所提升的物重
（物重增加，机械效率也提高）
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1、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提升相同的高度，哪个机械效率大？将相同重物提升相同
高度，做有用功相同检测练习故左边的机械效率大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2.42483.3%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”）3262.5%大于．7.在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：
?
⑴实验中应 拉弹簧测力计．
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 (选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率．
⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为______。匀速66.7%大于1N巩 固 练 习 如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?GW有=Gh=240 N×0.1m=24J W总=FS=100 N×0.3m=30J 例题:算一算：一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？1、现实中,关于机械效率，以下说法正确的是：D、省力越多的机械，机械效率越高。C、做功越多的机械，机械效率越高；B、单位时间里做功越多的机械， 机械效率越高；A、机械效率总小于1；巩 固 练 习2、为了提高滑轮组的机械效率，以下 做法中正确的是：（ ）C、增加承担物重的绳子股数；B、以较慢的速度匀速提升重物；A、以较快的速度匀速提升重物；D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在 转动过程中的摩擦；巩 固 练 习3、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的三种石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是_____cm, 人做的功是_____J,有用功是_______J, 这根杠杆的机械效率是________.巩 固 练 习40888090.9%4、用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？解：巩 固 练 习练习2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m，
(1)他做的有用功是多少？
(2)总功是多少？
(3)杠杆的机械效率是多少？ 某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。
（1）这个人做的总功是多少焦？
（2）有用功是多少焦？
（3）额外功是多少焦？
（4）这个滑轮组的机械效率是多少？2．用如图所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．
（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．
（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．谢谢
机械效率 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 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）。请你判断★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总
功是 ；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是 ，
额外功是 ，总功是 。 克服水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功你会选哪种方法呢？?想想议议123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J(W有)(W额)(W有)(W有)(W额) (W额)120J2400J120J60J30J60J123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87% 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。 一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。如果额外功是9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？解:起重机提高物体的力等于物体的重力
F=G=3600 N
起重机提升重物所做的有用功
W有=Fh=Gh
=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J
起重机做的总功
W总=W有+ W额
=14400 J+9600 J=2.4×104 J
因此,起重机的机械效率
η= W有/W总
=1.44×104 J/2.4×104 J=60%二、测滑轮组的机械效率： 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，缓慢拉动测力计。影响滑轮组机械效率的因素1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
2 、所提升的物重
（物重增加，机械效率也提高）
3、动滑轮的自重
（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）总结：▲改进机械的结构，减小机械自重▲ 减小机械间的摩擦力。 例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑.▲对于同一滑轮组，提升的重物越重，
滑轮组的机械效率越高。 如何提高机械效率 ？探究二:斜面的机
械效率1.把物体拉上斜面
时,额外功是什么?(克服物体与斜面
之间的摩擦力而做
功)2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同
时, 斜面的机械效率是否相同.请思考:1.怎样计算总功?W总= F S2.怎样计算有用功?W有用 = G h3.实验中需要测量哪几个物理量?改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率⑴实验装置：FSh实验前请猜想:1).你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?2).斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?1010100.10.20.334511112334533﹪50﹪60﹪6、斜面的机械效率与①粗糙程度②倾斜程度有关粗糙程度相同，斜面越陡（倾斜程度越大），效率越高倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高。注： 如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?GW有=Gh=240 N×0.1m=24J W总=FS=100 N×0.3m=30J 例题: 2．某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为____，总功为____，额外功为____，机械效率为____。 GhFSf S滑轮组提高重物时:W有用＝ G物 h
W总 ＝ F s
S= n h在空气中提升重物若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：有用推论：(竖直放置）想一想：
滑轮组水平放置时，怎样？滑轮组水平拉动物体时:W有用＝ f s物
W总 ＝ F s绳
S绳= ns物水平使用滑轮组
有用推论：(水平放置）6、机械效率分析：（1）因为有用功总小于总功，
所以机械效率总小于1。（2）机械效率通常用百分数来表示。
例如：滑轮组：50%～70% 起重机：40%～50% 一些机械的机械效率抽水机：60%～80% 柴油机： 28%～40% 小常识：起重机的机械效率一般为40-50℅
滑轮组的机械效率一般为50-70℅
抽水机的机械效率为60-80℅ 提高机械效率,更充分的发挥设备的作用,有着重要的经济意义 该如何提高机械效率呢?如何提高机械效率 ？▲改进机械的结构，减小机械自重▲ 减小机械间的摩擦力。请你思考 例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑.三、影响滑轮组机械效率的因素1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
2 、所提升的物重
（物重增加，机械效率也提高）
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1、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提升相同的高度，哪个机械效率大？将相同重物提升相同
高度，做有用功相同检测练习故左边的机械效率大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2.42483.3%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”）3262.5%大于．7.在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：
?
⑴实验中应 拉弹簧测力计．
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 (选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率．
⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为______。匀速66.7%大于1N巩 固 练 习 如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?GW有=Gh=240 N×0.1m=24J W总=FS=100 N×0.3m=30J 例题:算一算：一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？1、现实中,关于机械效率，以下说法正确的是：D、省力越多的机械，机械效率越高。C、做功越多的机械，机械效率越高；B、单位时间里做功越多的机械， 机械效率越高；A、机械效率总小于1；巩 固 练 习2、为了提高滑轮组的机械效率，以下 做法中正确的是：（ ）C、增加承担物重的绳子股数；B、以较慢的速度匀速提升重物；A、以较快的速度匀速提升重物；D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在 转动过程中的摩擦；巩 固 练 习3、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的三种石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是_____cm, 人做的功是_____J,有用功是_______J, 这根杠杆的机械效率是________.巩 固 练 习40888090.9%4、用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？解：巩 固 练 习练习2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m，
(1)他做的有用功是多少？
(2)总功是多少？
(3)杠杆的机械效率是多少？ 某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。
（1）这个人做的总功是多少焦？
（2）有用功是多少焦？
（3）额外功是多少焦？
（4）这个滑轮组的机械效率是多少？2．用如图所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．
（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．
（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．谢谢