12.3 机械效率 课件(共23张PPT) 人教版 八年级下册

(共23张PPT)
第12章 简单机械
12.3 机械效率
人教版八年级下册物理课件
情景导入
1、“效率”谁能给大家解释一下？
2、机械帮助我们做功也会涉及效率问题，我们称为机械效率，要研究机械效率就要先研究使用机械效率做功的情况.
小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？
三种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。
情景导入
结合用动滑轮提升沙子，请同学们思考：
1．在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？
2．无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？
3．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？
自主学习
知识点1：有用功和额外功
对空桶做功
克服自身重力做功
并不需要做但又不得不做的功
对人们有用必须做的功
3m
3m
他的目的是：
把沙子运上三楼
用水桶提沙子上楼
有用功
额外功
对空桶做功
自主学习
1. 有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功。
2. 额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所需要但又不得不做的功。
3. 总功（W总）：动力所做的所有功。
即有用功与额外功的总和。
W总 = W有 + W额
公式（2） ：
W总=F动力·S动力
作用在机械上的动力
动力作用点移动的距离
公式（1）：
自主学习
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。
提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。
想一想；议一议：
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
合作探究
s
h
s=2h=20cm=0.2m
W1＝G·h＝2N × 0.1m=0.2J
W2＝ F·s＝ 1.2N × 0.2m= 0.24J
W1 < W2

探究：使用动滑轮是否省功？
使用动滑轮提升物体时，要克服动滑轮重力、绳子重及摩擦力等做功。
额外功
合作探究
机械效率
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位.
1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）
（2）机械效率总小于1 .
（因为有用功总小于总功）
2. 公式：
%
3. 特点：
自主学习
机械效率公式：
自主学习
F
G
s
h
W有用=G物·h
W总=F·s
W额外=G动·h
（不计绳重和摩擦）
F
s绳
s物
f
W有用=f摩 ·s物
W总=F·s绳
利用滑轮组做功
合作探究
忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率：
滑轮组的机械效率在数值上等于物重与总重的比值。
滑轮组机械效率的讨论
同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率就越高。
提升相同的重物，所用动滑轮越轻，机械效率就越高。
合作探究
探究实验：测量滑轮组的机械效率
F
【实验原理】
【实验器材】
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、
细线、钩码
绳端的拉力F、___________、_________________和___________________________。
物体重G
物体上升距离h
绳自由端移动距离s
【需要直接测量的物理量】
探究实验
实验时拉力的方向应尽量_____________，且应在钩码____________的过程中读取拉力的大小
竖直向上
匀速移动
注意事项：
实验过程
探究实验
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。
探究实验
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
探究实验
探究滑轮组的机械效率：
一、影响滑轮组的机械效率的因素
1.减轻动滑轮自重
2.减小滑轮转轴间的摩擦力
4.增加提升的物重。
3.减轻绳重
二、如何提高滑轮组的机械效率
1、动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重
2、提升的物体重力
注意：滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。
探究实验
探究：影响斜面机械效率的因素
注意：实验时沿斜面匀速拉动木块，并在拉动中读出拉力的大小。
探究实验
1 ．如图所示，建筑工地上，工人用一个动滑轮将重720N的重物匀速提升5m，工人所用拉力为450N，求：
（1）工人做的总功
（2）该动滑轮的机械效率
（３）不考虑摩擦，求动滑轮的重
（４）提升的物体重为９００Ｎ，
该动滑轮的机械效率为多少？
课堂练习
2．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
2.4
24
83.3%
增大
课堂练习
3．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
课堂练习
课堂总结
有用功总功额外功
机械效率概念
机械效率测定
2.公式 ：
η是没有单位的物理量，小于1，常用百分数表示。
三、测量滑轮组的机械效率
四、斜面的机械效率
一、有用功、额外功、总功
1有用功W有：我们所需要的功
2.额外功 W額：对于额外负担所不得不做的功。
3.总功 W总：有用功与额外功。
二、机械效率
1.机械效率：有用功与总功之比。
课堂总结