第十二章 简单机械 12.3 机械效率 课件(共31张PPT)2023-2024学年人教版八年级物理下册

(共31张PPT)
物理八年级下册（人教版）
第十二章　简单机械
第3节　机械效率
复习引入
⒈功的两个要素
　⑴作用在物体上的力；
　⑵物体在力的方向上通过的距
　　离．
⒉功的计算公式
W＝Fs或W＝Gh
实验导入
演示实验
　　用弹簧测力计
直接提升和通过动
滑轮提升相同钩码
到相同高度，拉力
所做的功一样吗？
分析思考
　　将实验数据填入表
格中，计算并分析．
　　结论：使用动滑轮比直接提升物体做功多．
G
/N h
/m W直
/J F
/N s
/m W机
/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
G
F
实验导入
　　要将100 N的沙子运到三楼，图中提供的方法中，人分别需要做哪些功？
有用功和额外功
　　方法①中，人需要对沙子做功，对桶做功，克服自身重力做功．
　　方法②中，人需要对沙子做功，对桶做功．
　　方法③中，人需要对沙子做功，对桶做功，对动滑轮做功．
　　方法④中，人需要对沙子做功，对口袋做功，对动滑轮做功．
有用功和额外功
　　有用功（W有）：必须要做的对我们有用的那部分功．
　　额外功（W额）：对我们没有用但又不得不做的那部分功．
　　总功（W总）：有用功与额外功的总和．
W总＝W有＋W额
有用功和额外功
有用功和额外功
　　以上四种情况的共同目的是将沙子运上三楼，对沙子所做的功为有用功，大小为100 N×6 m＝600 J．
有用功和额外功
　　方法①中，对桶所做的功和克服人的自重所做的功为额外功，大小为(20 N＋400 N)×6 m＝2 520 J；总功的大小为600 J＋2 520 J＝3 120 J．
有用功和额外功
　　方法②中，对桶所做的功为额外功，大小为20 N×
6 m＝120 J；总功的大小为600 J＋120 J＝720 J．
有用功和额外功
　　方法③中，对桶和动滑轮所做的功为额外功，大小为(20 N＋10 N)×
6 m＝180 J；总功的大小为600 J＋180 J＝780 J．
有用功和额外功
　　方法④中，对口袋和动滑轮所做的功为额外功，大小为(5 N＋10 N)×
6 m＝90 J；总功的大小为600 J＋90 J＝690 J．
　　我们的目的是提水，所以提水所做的功是有用功．我们提水桶所作的功是额外功．
有用功和额外功
　　用水桶从井中提水的时候，所做的哪部分功是有用功？哪部分功是额外功？
　　我们的目的是捞桶，所以提水桶所做的功是有用功．我们提水桶里的水所作的功是额外功．
有用功和额外功
　　如果桶掉到了井里，从井里面捞桶时，桶里带了一些水，这种情况下哪部分功是有用功？哪部分功是额外功？
机械效率
　　在上述的几种方法中，哪种最好，哪种最不好？可以计算出有用功在总功中所占的百分比．
19%
83%
77%
87%
最不好
最好
⒈定义：有用功与总功的比值叫
　做机械效率．
⒉公式：
η＝——×100%
⒊η一般用百分数表示，没有单
　位．
机械效率
W有
W总
⒋使用任何机械都不可避免地要
　做额外功，有用功总是小于总
　功，所以机械效率总是小于1
　的．
　因为W额＞0，所以η＜1．
机械效率
抽水机　60%～80%
汽油机　22%～27%
喷气发动机　50%～60%
起重机　40%～60%
机械效率
　　影响机械效率高低的因素：结构是否合理，机械是否轻便，机械状态、润滑是否良好．
　　提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用，降低生产成本，对节能减排、提高经济效益有重要的意义．
机械效率
　　影响机械效率高低的因素是什么？提高机械效率有何重要意义？
经典例题
　　用一动滑轮将重400 N的货物匀速提到2 m，所用拉力是250 N，求有用功、额外功和动滑轮的机械效率．
F
经典例题
　　　W有＝Gh＝400 N×2 m＝800 J，
s＝2h＝2×2 m＝4 m，
W总＝Fs＝250 N×4 m＝1 000 J，
W额＝W总﹣W有＝1 000 J﹣800 J＝200 J，
η＝——×100%＝————×100%＝
80%．
解
W有
W总
800 J
1 000 J
⑴额外功越少越好：
　①动滑轮的重量越轻越好；
　②所受摩擦力越小越好．
⑵有用功越多越好：提起的重物越
　重越好．
滑轮组的机械效率
　　滑轮组的机械效率可能与哪些因素有关？
实验探究
实验原理
η＝——×100%＝——×100%
滑轮组的机械效率
W有
W总
Gh
Fs
实验器材
　　弹簧测力计、刻度
尺、铁架台、滑轮、细
线、钩码．
注意事项
　　竖直向上、缓慢地
拉动弹簧测力计．
滑轮组的机械效率
实验过程
实验1
　　保持动滑轮的重力一定，改变钩码的重力．
　　结论：同一个滑轮组，提起的重物越多，机械效率越高．
滑轮组的机械效率
G/N h/m W/J F/N s/m W总/J η
1
2
3
实验2
　　保持钩码的重力一定，改变动滑轮的重力．
　　结论：同一个滑轮组，提起的重物一定，动滑轮越重，机械效率越低．
滑轮组的机械效率
G/N h/m W/J F/N s/m W总/J η
1
2
3
实验结论
　　提高机械效率的方法：
　　①尽量减少额外功，采取减轻机械自重和加润滑油减小摩擦的办法．
　　②当额外功一定时，在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起的重物的重力．
滑轮组的机械效率
把木板搭在汽车上，把一个重为600 N的货物推到车上，这时木板成为一斜面，已知斜面长为3 m，高为1 m．求：
⑴设斜面是光滑的，人的推力为多大？
⑵实际斜面不光滑，人的推力为250 N，
　斜面与货物间的摩擦力为多大？
⑶斜面的机械效率为多少？
⑷额外功为多大？
检测反馈
⑴由W＝Fs＝Gh得
　F＝——＝——————＝200 N．
⑵因为F＝250 N﹣F摩，
　所以F摩＝250 N﹣200 N＝50 N．
检测反馈
Gh
s
600 N×1 m
3 m
⑶ η＝——×100%＝——————×
　100%＝80%．
⑷W额＝W总﹣W有＝750 N﹣600 N＝
　150 J ．
检测反馈
600 N×1 m
250 N×3 m
W有
W总
谢谢！