(共36张PPT)
人教版物理8年级下册培优备课课件(精做课件)12.4机械效率(第1课时)第十二章简单机械授课教师:Home .班级:8年级(*)班.时间:.,表示事物某一方面的优劣。
种子的发芽率
树的成活率
“率”=
有用量
总量
,表示事物某一方面的优劣。
油烟净化率
工作效率
“率”=
有用量
总量
返回
有用功
1.
旗杆顶部装有定滑轮,升国旗的过程中,克服国旗的重力做的功是 ,人对绳子的拉力做的功
是 ,二者之差是__________。 (均填“有用功”“额外功”或“总功”)
总功
额外功
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2.
4.8×104
如图所示,用滑轮组将重为2.4×104 N的重物匀速吊起2 m,绳自由端拉力为1.5×104 N,提升重物做的有用功为 J,绳端的拉力做的总功为 J。滑轮组哪些方面做了额外功?(写出两条即可)。
6×104
动滑轮重、绳与滑轮间的摩擦(合理即可)
人把一桶水从1楼提到3楼。
1.有用功:
做功目的:把水提上3楼
做功事件:
(对目的对象做的功)
对人们有用且必须做的功。
对水做功 ;
对桶做功 。
克服自身重力做功 。
2.额外功:
(对非目的对象做的功)
对人们不需要但又不得不做的功。
有用功
额外功
桶掉水中,把装有水的桶捞起来,有用功是___________,额外功是___________,
人用水桶从井里提水,有用功是___________,额外功是__________。
对水做的功
对桶做的功
对水做的功
对桶做的功
1.有用功:
(对目的对象做的功)
对人们有用且必须做的功。
2.额外功:
(对非目的对象做的功)
对人们不需要但又不得不做的功。
3.总功:
有用功和(所有)额外功之和。
人把一桶水从1楼提到3楼。
做功目的:把水提上3楼
做功事件:
对水做功 ;
对桶做功 。
克服自身重力做功 。
有用功
额外功
3.总功:
有用功和(所有)额外功之和。
有用功:
额外功:
总功:
若不计绳重和摩擦,
利用机械做功时,研究对象是机械。
3.总功:
有用功和(所有)额外功之和。
若不计动滑轮重、绳重,
利用机械做功时,研究对象是机械。
返回
3.
如图,拉动水平地面上重为500 N的物体A,使它匀速直线前进2 m,地面对它的摩擦力为170 N,施加的拉力F=100 N(忽略绳重和滑轮重),滑轮组做的有用功为 J,拉力F做的总功为 J,滑轮组做的额外功为 J。
340
400
60
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4.
省力
斜面是一种常见的简单机械,利用这种机械可以 (填“省力”“省功”或“省距离”)。在如图所示的斜面上,工人用200 N的拉力F,将重为225 N的物体,从高为2 m的斜面的底端匀速拉到顶端,借助斜面做的有用功为 J,工人做的总功为 J。
450
800
3.总功:
有用功和(所有)额外功之和。
0
1
2
3
4
5
N
0
1
2
3
4
5
物体被匀速拉到斜面顶端。
克服做功为0。
利用机械做功时,研究对象是机械。
当水平匀速拉动时,h=0,
沙子重:G沙=100 N
人重:G人= 400 N
滑轮重:G动= 10 N
桶重: G桶= 20 N
口袋重: G袋= 5 N
楼层高:h0= 3m
3.总功:
有用功和(所有)额外功之和。
要把重 100 N 的沙子运上三楼,
从做功利用率看,哪种办法最优?
三楼
二楼
一楼
有用功:
对桶做功:
W1 = 600 J
克服自重做功:
总功 3120J
额外功2520 J
W2 = 120 J
W3 = 2400 J
人提沙子做功
3.总功:
有用功和(所有)额外功之和。
沙子重:G沙=100 N
人重:G人= 400 N
滑轮重:G动= 10 N
桶重: G桶= 20 N
口袋重: G袋= 5 N
楼层高:h0= 3m
有用功:
W1 = 600 J
对桶做功
对动滑轮做功
额外功180J
W2 = 120 J
W3 = 60 J
总功 780 J
拉滑轮利用桶做功
3.总功:
有用功和(所有)额外功之和。
沙子重:G沙=100 N
人重:G人= 400 N
滑轮重:G动= 10 N
桶重: G桶= 20 N
口袋重: G袋= 5 N
楼层高:h0= 3m
有用功:
对口袋做功:
对动滑轮做功:
W1 = 600 J
W2 = 30 J
W3 = 60 J
额外功90J
总功 690 J
这种办法最好!
拉滑轮利用口袋做功
3.总功:
有用功和(所有)额外功之和。
沙子重:G沙=100 N
人重:G人= 400 N
滑轮重:G动= 10 N
桶重: G桶= 20 N
口袋重: G袋= 5 N
楼层高:h0= 3m
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5.
B
两台机械,甲的机械效率为80%,乙的机械效率为60%。下列说法正确的是( )
A.甲机械做的有用功一定比乙机械做得多
B.有用功相同时,甲机械做的总功更少
C.甲机械做功一定比乙机械做功快
D.经过改进,甲机械的机械效率可以达到100%
若起重机的机械效率是60%,表示所有用功跟总功的比是 。所做有用功在总功中有 ,额外功占 。有用功所占总功的比例越大,机械效率越 。
1.定义:
用百分数表示,没有单位。
有用功跟总功的比值。
表示有用功占总功的比例,
2.物理意义:
60%
60%
40%
高
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6.
20
[2025重庆]在老旧小区改造中,工人用如图所示的装置把质量为60 kg的材料从地面竖直匀速提高10 m,则绳子自由端移动的距离是______m,若拉力F为400 N,这个装置的机械效率是 %。(g取10 N/kg)
75
7.
(6分)[2025廊坊期末]在进行房屋装修的过程中,工人需要将材料从一楼搬至二楼,他采用了如图所示的滑轮进行工作。某次工作时,工人用800 N的拉力,10 s内将重为1 500 N的材料匀速竖直提升3 m。不计绳重和摩擦,求:
解:该装置做的有用功W有用=Gh=1 500 N×3 m=4 500 J。
(1)该装置做的有用功。
(2)工人施加的拉力做功的功率。
(3)本次工作滑轮的机械效率。
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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%
1.定义:
用百分数表示,没有单位。
有用功跟总功的比值。
表示有用功占总功的比例,
2.物理意义:
3.定义式:
或
W额外>0,W总>W有用 ,所以,η<1
W额外=0,W总=W有用 , 所以,η=1
(1)理想状态,忽略机械自重和摩擦。
(2)实际状态,要克服机械自重和摩擦做额外功。
4.推导式:
或
例题 用如图所示的滑轮组提起200N重的物体G,机械效率为80%,求动滑轮的重力G动?
解一:
解二:
解题方法:写出效率的表达式。
例题 用如图所示的滑轮组提起200N重的物体G,机械效率为80%,求动滑轮的重力G动?
解三:
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8.
B
[2025湛江期末]下列关于功、功率和机械效率的说法,正确的是( )
A.功率越大,做功就越快,机械效率也越大
B.有用功一定,减小额外功,可以提高机械效率
C.机械的机械效率越高,表示它做的有用功越多
D.做功所花时间越短,功率就越大
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9.
D
[2025吉林]如图,工人用500 N的拉力,在15 s内将重为450 N的物体匀速提升3 m,关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.使用的滑轮是动滑轮
B.做的有用功为1 500 J
C.拉力的功率为90 W
D.该装置的机械效率为90%
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10.
D
一位同学用如图甲所示的滑轮组拉着重为700 N的物体A,在水平地面上匀速前进,全过程滑轮组的部分数据如图乙所示,物体A所受阻力为其重力的0.1,不计滑轮与绳重,下列说法正确的是( )
A.拉力F做功为700 J
B.物体A移动的距离为1 m
C.只增大物体的重力,滑轮组机械效率不变
D.该滑轮组的机械效率是70%
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11.
0.3
利用如图所示的杠杆将重为3 N的物体缓慢匀速提高10 cm,手施加的拉力F为2 N(F始终竖直向上),手在竖直方向移动的距离s为30 cm,则所做有用功
是 J,总功是 J,该杠杆的机械效率是 。
0.6
50%
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12.
3.5×104
[2025安庆二模改编]某搬运建材的机械如图所示,将质量为350 kg的建材匀速提升10 m,滑车质量忽略不计,此过程中拉力F做的功为5×104 J,则该装置的有用功为 J,该装置的机械效率为________。 (g取10 N/kg)
70%
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13.
如图,手用F1的力直接将物体A匀速提升h,做功300 J;若借助长为5 m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度,斜面的机械效率是60%,借助斜面做的有用功为_________J,拉力F2为 N,物体A受到斜面对它的摩擦力为 N。
300
100
40
14.
(6分)[2025苏州一模]如图所示,小训用一滑轮组匀速拉起较重的小练。小训手中绳子向下移动4 m,小练上升0.5 m,左、右两测力仪的示数分别为125 N和
800 N,求:
(1)小练所受重力G;
(2)小训做的功W;
解:右边测力仪的示数F示2=800 N,小训通过一滑轮组匀速拉起较重的小练。小练的重力G=F示2=800 N。
左边测力仪的示数F示1=125 N,则小训施加的拉力
F=F示1=125 N,小训做的功W=Fs=125 N×4 m=500 J。
(3)该滑轮组的机械效率η。
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有用功:
对人们有用的必须要做的功
并非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做机械效率
机械效率总小于1
机械效率
额外功:
总功: