12.3机械效率（课件）(共24张PPT) --2023-2024学年人教版物理八年级下学期

(共24张PPT)
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率、工作效率等。利用机械帮助我们完成某项任务，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做功的情况。
学习目标
理解有用功、额外功和总功的含义。
理解机械效率的定义及物理意义，会进行相关的计算。
知道提高机械效率的意义和主要方法。
②人做功
①人做功
1、对沙子做功
2、对桶做功
3、克服自重做功
③人做功
1、对沙子做功
2、对桶做功
3、对动滑轮做功
4、克服摩擦做功
1、对沙子做功
2、对桶做功
3、克服摩擦做功
必须做的，对我们有用的功
不需要的，但又不得不做的功
——有用功
——额外功
机械的三种功
要提升沙，同时必须将动滑轮和口袋也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又又不得不做的功：额外功。
提升沙是目的，有利用价值，对沙做的功是对人们有用的功：有用功
有用功和额外功的和统称总功
W有=G沙h
W总= W有+ W额
W总=FS
1、利用机械工作时，对人们有用的功叫__________，
对人们无用但有不得不做的功叫__________，
W总=___________.
2、有用功为600J，总功为800J,则额外功是______J，
有用功
额外功
W有+ W额
200
课堂练习
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
什么叫机械效率？
1.意义：
表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例
2.定义：
有用功跟总功的比值
3.计算公式：
4.单位：
机械效率是一个没有单位的物理量

对机械效率概念的理解
（1）机械效率是表示机械做功性能的一个重要指标。
（2）机械效率常用百分数表示，是一个没有单位的物理量。
（3）进行有关机械效率的计算时，要分清有用功、额外功和总功
（5）进行有关机械效率的计算时，常用的公式：


（4）机械效率总小于1
要点突破
机械效率、功率的区别和联系
机械效率 功率
相同点 两者都是表示机械做功性能的重要指标。
不同点 机械效率是表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例。 功率表示的是机械做功的快慢。
两者之间没有必然的联系！
机械效率总是一定的吗？
提出问题：同一个机械它的机械效率是否是一定的？
猜想：1、同一机械，机械效率是一定的。
2、同一机械机械效率不总是一定的？
实验探究:滑轮组的机械效率与所挂物体的重力的关系
物重G
提升高度h
拉力F
绳的自由端通过的距离s
结论：滑轮组的机械效率与所挂物体的重有关，所挂物体越重，则滑轮组的机械效率越大。
拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 总功 W总/J 钩码重G/N 钩码上升 高度h/m 有用功 W有/J 机械效率h
1
2
3
结论：同一机械机械效率不总是一定的。
机械效率有没有大于1的？
滑轮组的机械效率与哪些因素有关？
机械效率与物重有关。
机械效率还与动滑轮的自重和绳子的摩擦有关。
机械效率
有用功与额外功：有用功是指对人们有用的功。用符号表示。额外功是指人们不需要但又不得不做的功，比如物体本身受的重力以及摩擦力等因素造成的不得不做的功。用符号表示。总功指的是有用功与额外功之和。即。
机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率。用符号表示。即。
注意：有用功总小于总功，所以机械效率总是小于1的。机械效率通常用百分数表示。
知识点
提高机械效率的方法：通常是减少额外功，如做好润滑，减轻机械自重；在无法减小额外功的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。
机械效率的测量：（1）原理：
（2）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有①动滑轮质量越大，个数越多则额外功相对就多；②提升重物越重，做的有用功相对就多；③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多；④绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
机械效率
用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
分析：解题的关键是要注意用动滑轮提起重物时，动力F把绳子末端拉起的距离是被提起高度的2倍。即S=2h。
已知：G=200N，h=2m,F=120N,s=2h=4m.
求：η
例 题
解：W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
1.如图所示，升旗过程中，克服旗的重力做的功是________，克服绳子重力做的功是________，拉力做的功是________。(均填“有用功”“额外功”或“总功”)
有用功
额外功
总功
2.(漳州中考)亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5 kg的大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短。则亮亮与爸爸所做的(　　)
A.有用功相等
B.总功相等
C.总功率相等
D.有用功和总功的比值相等
A
3.甲乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是(　　)
A.使用甲机械省力
B.使用甲机械做功快
C.在相同的时间内，使用甲机械完成的功多
D.乙机械的额外功在总功中占的比例大
D
4、利用定滑轮、动滑轮和滑轮组，分别匀速提升同一重物，在不计绳重和摩擦的情况下机械效率最高的是（ ）
A、定滑轮
B、动滑轮
C、滑轮组
D、都一样
A
5、在测定滑轮组机械效率的实验中：
（1）实验桌上有弹簧测力计、天平、重物、刻度尺、细线、缺少的是________。多余的是_______。
（2）为了能准确读出弹簧测力计的示数，应使重物
__________上升。
滑轮组
天平
匀速直线
6、用一个滑轮组，将180N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，求：有用功、总功、额外功、机械效率分别是多少？
已知：G=180N，h=2m, F=120N, s=3h=6m.
求： W有、 W总、 W额、η
解：W有=Gh=180N×2m = 360J
W总=Fs=120N×6m= 720J
W额= W总－ W有=720J－360J=360J