12.3 机械效率课件 (共18张PPT) 2024-2025学年 八年级下物理 人教版

(共18张PPT)
机械效率
1、有用功、额外功和总功。
2、机械效率。
学习目标
小明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，他该选择哪种水桶提水更轻松呢？
铁皮水桶
铝合金水桶
想一想
1. 使用动滑轮是否省功
(1)实验过程：
①如图1 甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢
地提升一定的高度，将实验数据填入表
格中。
一. 有用功、额外功和总功
②如图乙所示，用弹簧测力计和动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，将实验数据填入表格中。
③计算并比较两次实验中拉力所做的功。
实验次序 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 手的拉力F/N 手移动的距离s/m
1 2 0.1 2.1 0.1
2 2 0.1 1.1 0.2
(2)实验结论：使钩码上升相同的高度，利用动滑轮提升钩码时做的功大于直接提升钩码所做的功；这表明：使用动滑轮不但不省功，反而要多做功。
温馨提示:
1. 实验中，应竖直向上匀速提升钩码。
2. 图乙实验中，手移动的距离可以不用刻度尺测量，直接利用关系式s=nh=2×0.1 m=0.2 m 得到。
3. 使用动滑轮不能省功的原因：动滑轮本身有一定的重力；绳子和动滑轮之间存在摩擦力。
2. 有用功
(1)上述实验中，克服钩码重力做的功，对我们来说是有用的，是无论采用何种方式都必须做的功，叫有用功，用W 有表示。
(2)有用功相当于不用机械而直接用手对物体做的功。
3. 额外功 上述实验中，克服滑轮重和摩擦力做的功，对我们来说没有必要但又不得不做，这部分功叫额外功，用W额表示。
4. 总功
(1)上述实验中，拉力总共所做的功叫总功，用W 总表示；总功等于有用功和额外功之和，即W总=W有+W额。
(2)总功就是人们利用机械所做的功。
二、机械效率
在总功一定的情况下，人们希望有用功越_____越好，额外功越_____越好。
多
少
1、机械效率：有用功跟总功的比值。
2、公式：
η＝　　　　　　　　　　
W有
W总
思考：机械效率可能大于1或者等于1吗？
注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。且机械效率总小于1 。
（W有起重机40%~50%
汽油发动机：22%~27%
柴油发动机：28%~30%
抽水机60%~80%
实验：测量滑轮组的机械效率
实验原理：
Gh
Fs
＝
W有
W总
η＝
设计实验：
需要测量哪些物理量？用什么测量工具？怎样计算有用功和总功？
实验器材：
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。
实验步骤：
1.用弹簧测力计测出钩码所受重力G并填入表格。
2.按图所示组装滑轮组。记下钩码和绳端的位置。
4.算出有用功W有、总功W总、机械效率η。
5.改变钩码数量重复实验。
3.竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F 的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h与绳子移动的距离s。
人用铁桶从井中打水，则此过程中( )
A. 人对铁桶做的功是额外功
B. 人对水做的功是额外功
C. 人对水和铁桶做的功都是额外功
D. 人对水和铁桶做的功都是有用功
A
1.卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是（　　）
A．都是有用功
B．都是额外功
C．对喝茶的人而言是有用功
D．对卖茶杯的人而言是有用功
D
2.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
课堂小结
机械效率
机械效率
有用功和额外功
额外功：为了达到工作目的，不得不做的功
定义：有用功跟总功的比值
有用功：为了达到工作目的，必须做的功
总功：动力所做的所有功
W总 = W有 + W额
公式： 总小于 1