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教科版2024(新教材)物理8年级下册精做课件11.4机械效率第11章机械与功授课教师:Home .班级:八年级(---)班.时间:.1.知道有用功、额外功和总功的含义,指出他们之间的关系。
2.能结合实例认识什么是有用功是、额外功、总功。(重点)
3.理解机械效率的概念,知道机械效率小于1及没有单位的原因。(难点)
要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。
哪种办法最好,哪种办法最不好?
有用功和额外功
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.对口袋做功
3.对动滑轮做功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.对动滑轮做功
有用功和额外功
额外功
在做有用功的同时,人们不需要但又不得不做的功,叫作额外功。
有用功
我们要做的,必须做的功,叫作有用功。
实现目的而做的功
克服机械自身(如动滑轮、绳子)的重力和摩擦等而做的功
有用功和额外功
有用功加额外功是总共做的功,叫总功。
即:W总=W有用+W额外
总 功
动力对机械所做的功
有用功和额外功
请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少?
有用功和额外功
人提沙子做功
对沙子做功
对桶做功
W1 = 600 J
克服自重做功
总功 3120J
额外功2520 J
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m
W2 = 120 J
W3 = 2400 J
有用功600 J
有用功和额外功
对沙子做功
W1 = 600 J
对桶做功
对动滑轮做功
有用功600J
额外功180J
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m
人拉滑轮利用桶做功
W2 = 120 J
W3 = 60 J
总功 780 J
有用功和额外功
对沙子做功
对口袋做功
对动滑轮做功
人拉滑轮利用口袋做功
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m
W1 = 600 J
W2 = 30 J
W3 = 60 J
有用功600J
额外功90J
总功 690 J
你能算出刚才三种办法中有用功在总功中占的百分比吗?
有用功和额外功
机械效率——有用功跟总功的比值
注:机械效率一般用百分数表示,没有单位。
我们总希望,有用功占总功的份额越大越好。
η= ×100%
W有用
W总
机械效率
η1=
600J
W总1
×100%
≈
η2=
600J
W总2
×100%
≈
η3=
600J
W总3
×100%
≈
在图中三种不同做功方式中,我们已经计算出了有用功、额外功和总功。求三种不同方式的机械效率。(W总1=3120J、W总2=780J、W总3=690J)
19%
77%
87%
机械效率
没有!因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
2.怎样才能提高机械的效率?
减少额外功
改进结构,使其合理、轻巧
经常保养、定时润滑
1.有没有机械效率为100%的机械?为什么?
机械效率
常见机械的效率
滑轮组 50%~70%
起重机 40%~50%
抽水机 60%~80%
离心式水泵 60%~80%
因此,使用机械时,要充分发挥机械设备的作用,减小额外功以提高机械效率。
机械效率
F
实验原理
实验器材
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,缓慢拉动测力计。
实验探究:测量滑轮组的机械效率
机械效率
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
3
F
实验1:保持动滑轮重一定,改变钩码重力。
结论:动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。
机械效率
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
实验2:保持钩码重力一定,改变动滑轮重。
结论:物重一定,动滑轮越重,机械效率低。
F
F
机械效率
知识点1 有用功和额外功
1. 买茶杯的人从货架上拿起茶杯,喝茶水的人从桌面上端起
茶杯,下列对两人克服茶杯重力做功的说法正确的是( )
D
A. 都是有用功
B. 都是额外功
C. 对喝茶的人来说是有用功
D. 对买茶杯的人来说是有用功
2.某同学用重的水桶从井中提起重为 的水,井中水
面到地面的距离约 ,完成这一次提水,他做的有用功是
_____,额外功是____,总功是_____ 。
180
20
200
3.某工人用如图所示的装置把重 的物
体提高,所用拉力为 ,则该工人
克服物体重力做的有用功为_____ ,总功为
_____,额外功为____ 。(不计绳重和摩擦)
240
300
60
知识点2 机械效率
4. 下列关于机械效率的说法正确的是( )
D
A. 越省力的机械,机械效率越高
B. 做功越快的机械,机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
(第5题)
5. 如图,甲、乙两人用不同的装置,
在相同时间内把质量相等的货物匀速
提升到同一平台,不计绳重及滑轮的
摩擦。下列说法正确的是( )
C
A. 甲做的有用功多
B. 乙做的总功多
C. 甲做总功的功率大
D. 乙所用装置的机械效率小
(第6题)
6.如图所示是物理兴趣小组利用滑轮组进
行“一瓶水提升一个人”的活动,水瓶匀速
直线下降,使人匀速升高 ,水瓶
对绳的拉力为,绳 对人的拉
力为 ,此过程中的有用功为
_____,滑轮组的机械效率为_____;
做功的功率______(选填“大于”“小于”或
“等于”) 做功的功率。
192
大于
7.小明家新建的房子准备装修。为把水泥从地面送
上楼,他利用图示滑轮组,将一袋重 的水泥
提升,用时 ,已知作用在绳端拉力的功率为
,求:
(1)水泥上升的速度。
【解】水泥上升的速度 。
(2)拉力做的功。
拉力做的功 。
(3)滑轮组的机械效率。(百分号前保留一位小数)
拉力做的有用功
,滑轮组的机
械效率 。
8. 如图所示是古人利用滑轮
打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕
过滑轮的绳索一端悬吊水桶,人用力向
下拉动绳索的另一端,即可让水桶上升。
以下方法能提高滑轮提水的机械效率的
是( )
C
A. 减小滑轮的质量 B. 增大拉绳的速度
C. 减小滑轮与轴的摩擦 D. 增大水桶的重力
9. [石家庄一模] 用甲、乙两个滑轮组分别将两个
物体在相同时间内匀速提升相同高度,拉力分别为、 ,
不计重和摩擦。此过程相关数据如图丙所示,则下列说法正
确的是 ( )
D
A. 比 小
B. 甲的机械效率更高
C. 的功率比 的功率小
D. 甲、乙装置中的两个物体
重力比 大
机械效率
有用功
对人们有用的必须要做的功
并非我们需要但又不得不做的功
有用功与额外功的总和
有用功跟总功的比值叫作机械效率
机械效率总小于1
机械效率
额外功
总功
W有用
W总
η=
×100%
提高方法
尽可能减小额外功
在机械能承受的范围内,尽可能增加有用功
课堂小结