2023-2024学年物理人教版八年级下册 12.3 机械效率 课件（27页ppt）

(共27张PPT)
第十二章 简单机械
第三节 机械效率
初中物理八下（人教版）
学
习
目
标
了解有用功、额外功和总功
了解机械效率并会进行简单的计算
了解如何提高机械效率
课程导入
某次装修，工人师傅设想三种方法向三楼运送沙子，如图所示，哪种方式运送效率更高？帮工人师傅想一想。
生活中我们常常会遇到“效率”这个词，利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。
有用功和额外功
不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？
有用功和额外功
实验探究：使用动滑轮是否省功
（1）如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。
（2）如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉力所做的功。
（3）思考这两次拉力所做的功一样吗？为什么？
有用功和额外功
实验小结：
实验结果表明，虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但第二次拉力做的功要多一些。这说明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身要受到重力的作用以及摩擦等因素的影响，使我们多做了功。
有用功和额外功
在上面的实验中，我们直接把钩码提升，这部分功是必须要做的，叫做有用功，用表示。若用滑轮组提升钩码，我们还不得不克服动滑轮本身的重力和摩擦力等因素的影响而做功，这部分功叫做额外功，用表示。有用功加额外功是总共做的功，叫做总功，用表示。总功、有用功和额外功之间的关系为 =+。
用哪种方法好？
有用功与总功的比值叫机械效率
公式：
注意：1、机械效率没有单位，一般用百分数表示。
2、η ＜1
η
×100%
W
W
h
=
有
总
机械效率
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思？
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．
测量滑轮组的机械效率
1.实验原理
2.实验器材
3.注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上，匀速拉动测力计。
动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高；
物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。
实验结论：
测量斜面的机械效率
斜面的机械效率与哪些因素有关？
提出问题
实验猜想：
①斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关；
②斜面的机械效率可能和斜面的粗糙程度有关。
实验原理：
斜面机械效率
W有＝Gh
W总 ＝Fs
W有用
W总
η＝ ×100%
实验步骤：
1.测量木块的重力，记录数据；
2.把木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、
小车沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。
3.改变斜面的倾斜程度，重复步2。
4.斜面倾斜程度不变，在斜面上分别铺棉布、毛巾。重复步2。
实验器材：弹簧测力计、木块、木板、斜面、白布、毛巾
实验记录：机械效率与倾斜程度的关系
斜面材料 斜面的倾斜程度 木块重 G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J (Gh) 总功 W总/J (Fs) 机械效率η
木板 较缓 1.5 0.058 0.5 0.3 0.087 0.15 58.0%
木板 较陡 1.5 0.075 0.6 0.3 0.1135 0.18 62.9%
木板 陡 1.5 0.086 0.65 0.3 0.1298 0.195 66.6%
棉布 陡 1.5 0.086 1.0 0.3 0.1298 0.30 43.4%
毛巾 陡 1.5 0.086 1.18 0.3 0.1298 0.35 36.7%
斜面的机械效率：η＝＝。
实验结论：斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度都影响了机械效率。
斜面的倾斜程度（光滑程度一样的斜面，斜面越陡，倾斜程度越大，越不省力 ，机械效率越高）；
斜面的粗糙程度（倾斜程度一样的斜面，斜面越光滑，越省力，机械效率越高）。
课堂练习
例题1：关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（ ）
A. 做功越多，机械效率一定越高
B. 单位时间内做功越多，机械效率一定越高
C. 省力越多的机械，机械效率一定越高
D. 额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高
D
知识点：机械效率的理解
课堂练习
【解析】
做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误；有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误；省力多的机械的机械效率往往偏低，故C错误；额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正确；故选D。
实战演练
例1：关于机械效率，下面说法正确的是（ ）
B
A. 功率越大的机械效率越高
B. 由于有用功总小于总功，机械效率总小于1
C. 机械效率越低的机械，做的功就越少
D. 机械效率越高的机械越省力
实战演练
【解析】
A选项，机械效率等于有用功和总功的比值，与功率无关，该选项说法不正确；B选项，任何机械都不可避免做额外功，因此机械效率总小于1，该选项说法正确；C选项，机械效率的高低与做功的多少无关，等于有用功和总功的比值，该选项说法不正确；D选项，机械效率的高低与机械的省力情况无关，该选项说法不正确。故选B。
1、当你用水桶从井中提水的时候。你对桶做的功是_________；如果桶掉进水里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这时候你对水做的功是________。（填“总功”“有用功”或“额外功”）
2、一台起重机将重3600N的货物提升4m，如果该起重机的机械效率是60%，则起重机做的有用功是________J，总功是_________J，额外功是___________J。
额外功
额外功
14400
24000
9600
巩固练习
3、关于机械效率，以下说法正确的是（ ）
D、省力越多的机械，机械效率越高
C、做功越多的机械，机械效率越高
B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高
A、机械效率总小于1
A
4、某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功（ ）
D、额外功占总功的3/4
C、总功是有用功的3倍
B、有用功是额外功的3倍
A、总功是额外功的3倍
B
5、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是 ( )
D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦
C、增加承担物重的绳子股数
B、以较慢的速度匀速提升重物
A、以较快的速度匀速提升重物
D
6.测定滑轮组的机械效率，除了需要动滑轮、定滑轮、铁架台和钩码外，还需要 、 _____ 和 ;
（1）测机械效率依据的公式是 __________ ;
（2）填写实验记录表格中缺少的数据．
（3）提升相同的砝码时，若增加动滑轮的个数，机械效率将 ．（选填“增大”，“不变”，“减小”）
细绳
弹簧测力计
刻度尺

0.84
1.2
70%
减小
7.一台起重机将重6000N的建筑材料提升10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？

谢谢