第五节 机械效率 （课件）初中物理沪科版八年级全一册

(共39张PPT)
第五节 机械效率
第1课时 认识机械效率
第十章 机械与人
初中物理沪科版八年级全一册
小明家住在二楼，买了一批木料，可以直接用手拉到二楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了 。
省力
思考：
用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？
情景导入
物理量 G/N h/m F/N s/m W手对木材 W手对机械
1
2
3
用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？
议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？
推进新课
机械的三种功
要提升G，同时必须将本滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦阻力而额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。
提升重物G是目的，有利用价值，是有用功。
要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，是总功。
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__ 。
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
克服
三种功
1.有用功（W有）：对人们有用的功。
W有＝Gh－－提升物体
2.额外功（W额）：人们不需要但又不得不做的功。
3.总功（W总）：有用功与额外功的总和
W总＝FS ——（运用机械时动力F所做的功）
4.三者关系： W总＝ W有＋ W额
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？
你希望额外功多些还是少些呢？
人提沙子做功
1.对砂子做功
2.对桶做功
3.克服自重做功
人拉滑轮做功
1.对砂子做功
2.对桶做功
3.对动滑轮做功
人拉滑轮做功
1.对砂子做功
2.对口袋做功
3.对动滑轮做功
人提沙子做功
1对砂子做功
2对桶做功
3克服自重
做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对桶做功
3对动滑轮
做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对口袋做功
3对动滑轮
做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
你希望额外功多些还是少些呢？
砂子重100N 人重400N 桶重20N 动滑轮重10N
口袋重5N 地面到三楼高6m
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
用哪种方法好？
机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
看看刚才的数据，思考机械效率会大于1吗？为什么？
公式：
机械效率一般用百分数表示，没有单位
1.机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。
理解：a. η常用百分数表示；
b. η小于100%；
c. η没有单位。
二、机械效率η
2.计算公式：
例1 用一个动滑轮，将 200 N的物体匀速提升 2 m，所用的拉力 F 为 120 N，此动滑轮的机械效率是多少？
已知：G = 200N，h = 2 m，F = 120 N，
s = 2h = 4 m.
求：η
解：W有= Gh
= 200 N×2 m = 400 J;
W总= Fs
= 120 N×4 m = 480 J.
答：动滑轮的机械效率约是83.3%.
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功。
起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
一些机械的机械效率：
一些机械的机械效率：
抽水机：60%－80%
柴油机： 28%－40%
1.请你判断
（1）有用功越多，机械效率越高（ ）
（2）额外功越少，机械效率越高（ ）
（3）物体做功越慢，机械效率越低（ ）
（4）做总功越多，机械效率越低（ ）
（5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
（6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
（7）机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
当堂训练
2.甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的水桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学所做有用功、额外功的说法正确的是（ ）
A.甲提水桶做的功是有用功
B.乙提水桶做的功是有用功
C.甲提水桶对桶做的功是额外功
D.乙提水桶对桶做的功是额外功
C
3.体重是 400 N的同学用重 10 N的水桶，提起重为 100 N的水沿楼梯送到 5 m高的宿舍里使用，完成这一次提水，所做有用功和额外功分别是（ ）
A. 500 J 、50J
B. 500 J 、2 050 J
C. 550 J 、2 000 J
D. 2 500 J、50 J
B
第五节 机械效率
第2课时 探究和测量机械效率
第十章 机械与人
初中物理沪科版八年级全一册
【实验目的】
1.学习安装滑轮组。
2.学习测滑轮组的机械效率。
3.分析得出影响滑轮组机械效率的因素。
【实验原理】
新课导入
讨论：
为得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？
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约 2m 的细绳。
实验器材：
点击图片播放视频
使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？
用弹簧测力计测钩码的重力
你组装成的滑轮组！
匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值。
钩码上升的高度（h）
细绳自由端通过的距离（s）
实验步骤：
照课本图 10-34，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码 G 的值，并记录表中。
匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码 G 上升，读出弹簧测力计所示拉力 F 的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离 h 和弹簧测力计移动的距离s，记录数据在表格中。
分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。
再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。
物重 G/N
高度 h/m
有用功 W 有/J
拉力 F/N
距离 S / m
总功 W总/ J
机械效率
1.比较两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？
讨论
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）
思考
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
　　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。
在生产中，人们利用多种方式提高机械效率，但都不能使其达到100%，皮带传动的机械效率是94%~98%。
你能解释其中的原因吗？
随堂练习
1.关于机械效率，下列说法中正确的是（ ）
A.机械效率高的机械做的有用功多
B.机械效率高的机械做功快
C.机械效率高的机械做功多
D.机械效率高的机械做的有用功在总功中的比例大
D
2. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A.做功多的机器机械效率一定高
B.功率小的机器做功慢
C.机械效率高的机器功率一定大
D.功率大的机器做功时间一定短
B
3. 如图所示，利用动滑轮提升货物，动滑轮重为 20 N，不计绳与动滑轮间的摩擦及绳子重力。第一次把重为 100 N的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η1；第二次把重为 200 N的货物匀速提升，这个过程中动滑轮的机械效率为η2，则（ ）
A.η1 < η2 B. η1 > η2
C. η1 = η2 D. η1和η2的关系无法确定
A
4.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如下图甲、乙、丙所示。
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得出结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越______。
（2）第3次实验中所做的有用功是______J，机械效率是________。
高
0.4
72.7％
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多。动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功_________（选填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，__________（选填“增大”或“减小”）额外功。
增大
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