10.5 机械效率 课件(共19张PPT) 2023-2024学年物理沪科版八年级全一册

(共19张PPT)
第十章 机械与人
第五节 机械效率
新课引入
新课讲授
课堂小结
随堂练习
新课引入
你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，你会选择哪种水桶提水更轻松呢？
铁皮水桶
铝合金水桶
新课讲授
知识点
一
什么是机械效率
1. 有用功
（1）概念：必须做的对人们有用的功，用W 有表示。
（2）理解：在提水过程中，人对水做的功就是有用功。若水的重
力为G水，提升的高度为h，则W 有=G水h。因此，选用
铁皮水桶和铝合金水桶所做的有用功相同。
2. 额外功
（1）概念：并非人们需要但又不得不做的功，用W 额表示。
（2）理解：在提水过程中，人对水桶做的功就是额外功，这部分功对
我们无用，但是又不得不做。若水桶的重力为G桶，提升
的高度为h，则W 额=G桶h。因此，G桶越大，W 额越多，提
水时应该选用铝合金水桶，减少额外功。
（3）额外功产生的主要原因
①提升物体时，克服机械自重、容器自重等所做的功。
②克服机械的摩擦所做的功。
3. 总功
（1）概念：拉力（或动力）所做的功，物理学中叫总功，用W 总表示。
（2）理解：在提水过程中，人做的功（人对绳子的拉力做的功）就是
总功。若人对绳子拉力为F，绳子自由端移动的距离为s，
则W 总=Fs。
（3）总功、有用功与额外功之间的关系：W 总=W 有+W 额。
4. 总功、有用功、额外功的单位都是焦耳（J）。
5.机械效率
（1） 概念：有用功和总功的比值叫机械效率。
（2）公式：
机械效率η 通常用百分率表示。
（3）理解
①由于额外功不可避免，有用功总是小于总功，所以任何实际机械的机械效率η 都小于1。
②根据 可知，
当W 有一定时，W 额越大，η 越小；
当W 额一定时，W 有越大，η 越大。
③机械效率不是机械的一种固定性能，在完成不同任务的过程中，同一个机械的机械效率可能不同。
典例
④机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功里所占的比例大。省力还是费力是指使用机械时所用动力的大小，机械效率高并不一定省力。
知识点
二
测量滑轮组的机械效率
1.进行实验与收集证据
（1）用弹簧测力计测出钩码的重力G。
（2）如图所示，安装好滑轮组后，先在细绳与动滑轮相切处用色笔在细绳上做个记号，再匀速竖直拉动弹簧测力计，提升1 个钩码，此时弹簧测力计的示数即为拉力F。用刻度尺量出钩码上升的高度h 以及细绳色点到与动滑轮相切处的距离，就是细绳自由端通过的距离s。
（3）由以上测得的数据，用公式
算出滑轮组此时的机械效率η。
（4）如图乙所示，改变钩码的数量，重复以上实验。
典例
2. 实验结论：
滑轮组的机械效率与所提重物有关，使用同一滑轮组提升不同
重物时，重力越大，机械效率越高。
3. 提高滑轮组机械效率的方法
（1）减小额外功，如减小摩擦，减小动滑轮自重等。
（2）增加有用功，如增大所提升重物的重力。
知识点
三
几种简单机械的机械效率
1.杠杆
有用功：
总功：
机械效率：
2. 滑轮组竖放（不计绳重、摩擦）
有用功：
额外功：
总功：
机械效率：
3.滑轮组横放（不计绳重）
有用功：
总功：
机械效率：
4.斜面
有用功：
额外功：
总功：
机械效率：
典例
课堂小结
机械效率
有用功、额外功和总功
理解
W 总=W 有+W 额
任何实际机械的机械效率η 都小于1
公式：
机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力
机械效率不是机械的一种固定性能
提高滑轮组机械效率的方法
随堂练习1
D
随堂练习2
匀速
弹簧测力计提升的高度应该是0.3 m，不是0.2 m
66.7%
变大
随堂练习3
改变用力的方向
1600