沪科版初中物理八年级第十章第五节10.5 机械效率 课件（共41页ppt）

课件41张PPT。第十章 机械与人第五节 机械效率有用功、额外功和总功 机械效率及计算
机械效率的测量与提高课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测小明家住在二楼，买了一批木料，可以直接用手拉
到二楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为
了省力。思考：用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？
为什么？1知识点有用功、额外功和总功人提沙子做功
1对砂子做功
2对桶做功
3克服自重做功人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对桶做功
3对动滑轮做功人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对口袋做功
3对动滑轮做功1. 有用功：有实用价值功，用W有用表示。
2. 额外功：没有实用价值但又不 得不做的功，
用W额表示。
3. 总功：有用功与额外功的总和，用W总表示。
W总= W有用+ W额外【例1】李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是(　　)
A．对桶所做的功是有用功
B．对水所做的功是额外功
C．对水所做的功是有用功
D．对水所做的功是总功C用水桶从水井中提水，目的是提水，对水做的功为有
用功，对桶做的功为额外功，有用功加上额外功等于
总功，故C正确，A、B、D错。【解析】如果本题改为“小明要将一只掉到井中的水桶捞出来，
捞起的桶中带着一部分水”的话，那么所要完成的任
务就不再是“打水”，而是“捞桶”了。此时，克服
桶重做的功为有用功，而克服桶中所带水的重力做的
功就为额外功了。可见，分析有用功和额外功要根据
具体的问题情境来进行。(中考·广州)人直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是W1，若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度，人的拉力为F2，所做的功是W2，则(　　)
A．F1一定大于F2 　　　
B．F1一定小于F2
C．W2一定大于W1 　　　
D．只有F2大于F1，W2才大于W12知识点机械效率及计算你知道生活中的“率”一词吗？种子的发芽率、树的成活率
粉笔利用率
时间的利用率
上述的几个“率”=有用的量/总量
表示事物某一方面的优劣。机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率。
公式：
机械效率一般用百分数表示，没有单位。
思考：机械效率会大于1吗？为什么？
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。 机械效率公式：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【例2】如图所示，利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20 N，不计绳与动滑轮间的摩擦及绳子重力。第一次把重为100 N的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η1；第二次把重为200 N的货物匀速提升，这个过程中动滑轮的机械效率为η2，则(　　)
A．η1＜η2 B．η1＞η2
C．η1＝η2 D．η1和η2的关系无法确定A用动滑轮提升货物，克服动滑轮重力做的功为额外功，
则可知两次所做的额外功相等，而所做的有用功不相
等，第二次货物的重力大，做的有用功多。根据机械
效率的公式可知，第二次有用功占总功的比例大，所
以机械效率高。【解析】本题考查影响机械效率高低的因素，结合机械效率的
公式，正确分析额外功和有用功是解答本题的关键。
对于同一滑轮组，提升物体越重，滑轮组的机械效率
越高；而对于不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑
轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。1关于简单机械，下列说法中正确的是(　　)
A．使用滑轮组不仅能省力、省距离而且能省功
B．做功越多的机械，其机械效率就一定越高
C．额外功在总功中所占的比例越小，机械效率越高
D．先进的机械，它的机械效率可以大于100%2(中考·丹东，多选题)用如图所示的滑
轮组提起重300 N的货物，人所用的
拉力为200 N，绳子的自由端被拉下
1 m，在此过程中，下面说法正确的
是(　　)
A．人的拉力所做的总功为200 J
B．滑轮组提升货物所做的有用功为100 J
C．额外功为50 J
D．滑轮组的机械效率为75%3知识点机械效率的测量与提高实验：测滑轮组的机械效率
【实验目的】
1. 学习安装滑轮组。
2. 学习测滑轮组的机械效率。
3. 分析得出影响滑轮组机械效率的因素。
【实验原理】讨论：
为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，
为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
【实验器材】
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？用弹簧测力计测钩码的重力你组装成的滑轮组！匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤
读出拉力F的数值。【实验步骤】
1. 照课本图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G
的值，并记录表中。
2. 匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹
簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高
的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表
格中。
3. 分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。
4. 再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。【分析讨论】
1. 比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？
2.分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？
【请你思考】
影响滑轮组机械效率的因素
1. 滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
(减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率)
2. 所提升的物重
(物重增加，机械效率也提高)
3. 动滑轮的自重
(减少动滑轮的重力，机械效率也提高)【请你思考】
如何提高机械效率 ？
▲改进机械的结构，减小机械自重
例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻
滑轮就可提高其机械效率。
▲ 减小机械间的摩擦力
例如：加强机械运动部位的润滑。【例3】 (辽宁锦州，图表信息题)在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前4组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第5组数据，测得数据如下表：(1)请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法；
(2)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计；
(3)表格中编号①处数据应为________；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为________N；匀速66.71.6(4)由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与__________________无关；
(5)由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和_____________有关；
(6)有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”，你认为这句话是________(填“正确”或“错误”)的；你是用小明收集的数据中________两组数据对比分析来判断的。物体被提升的高度错误4、5被提升的物重(1)由前4组实验数据知，s＝3h，所以滑轮组由3段绳
子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示；(2)实
验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准
确测出拉力的值；(3)①
；②由图知，弹簧测力计的
分度值为0.2 N，所以其示数为1.6 N；(4)第1、2组数
据，动滑轮重、物体重相同，物体被提升的高度不同，
机械效率相同，可知同一滑轮组的机械效率与物体被
提升的高度无关；【解析】(5)第3、4组数据，动滑轮、物体被提升的高度相同，
被提升的物体重不同，机械效率不同，可知同一滑轮
组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关；(6)由表格
中数据知，第5组滑轮组由5段绳子承担物重，η＝

由计算可知，第5组比第4组滑轮组省力，但机械效率
更低，所以“机械越省力，它的机械效率越高”的说法
不正确。【解析】此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮
组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组机械效
率的因素，同时考查了有关滑轮组的组装及弹簧测力
计的读数问题，要细心分析每一个问题。(中考·苏州)如图所示，在“测滑轮组机械效率”的实验中，若物体重6 N。
(1)实验时应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10 cm，此时弹簧测力计的示数如图所示，则滑轮组的机械效率是________；
(2)若仅增加物体的重力(不计摩擦)，该滑轮组的机械效率将________。一、功的分类
有用功：有实用价值的功
额外功：对人们没有利用价值而又不得不做的功。
总功：有用功加额外功的和
二、机械效率
定义：有用功跟总功的比值。
公式：η＝机械的机械效率能不能大于或等于100%？为什么？
从提高起重机的机械效率来看，你有哪些建议？12某建筑工人用大小为600 N的拉力F，通过定滑轮将重为500 N的重物匀速提升2 m (如图)。求：
(1)这名建筑工人做的有用功是多少？
(2)这名建筑工人做的总功是多少？
(3)此定滑轮的机械效率是多少？3某人用100 N的力，沿竖直方向将杠杆动力臂的端点压下2 m，杠杆的另一端将320 N的重物举高0.5 m，则他做的有用功是多少？杠杆的机械效率是多少？4(中考·巴中)关于功、功率、机械效率说法正确的是(　　)
A．功率越大，做功越快，机械效率越大
B．做功越少，功率越小，机械效率越小
C．功率越大，反映做功越快，与机械效率无关
D．机械效率越大，表明它做的功越多56(中考·日照)如图所示的滑轮组，每个滑轮重20 N，拉动绳子自由端，用这个滑轮组把质量为38 kg的重物匀速提升3 m，不计绳重和摩擦，g取10 N/kg。下列正确的是(　　)
A．作用在绳自由端的拉力大小为400 N
B．该过程做的有用功为1 200 J
C．该过程的机械效率为95%
D．所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小请完成练习册部分习题