八年级物理下册第12章第3节机械效率课件（共47张PPT）

(共54张PPT)
1、功的两个必要因素：
2、功的计算公式：
1、了解什么是有用功、额外功的和总功.
2、理解什么是机械效率.
学习目标
请同学们看85-86页内容，思考：
（1）演示实验使用动滑轮是否省功的内容，想一想实验步骤，思考两次拉力所做的功一样吗？为什么？
（2）实验中哪部分做的是有用功？哪部分是额外功？总功呢？
请同学们先自学，3分钟后小组互学，然后分组展示；
学习指导
要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。
提升重物G是目的，有利用价值，是有用功
要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，是总功
２、额外功 ：人们不需要但又不得不做的功.

Ｗ额【克服机械自重和摩擦力做的功】
１、有用功 ：对人们有用的功．【机械对物体做的功】
Ｗ有=Gh(竖直) 或 Ｗ有＝Fs物(水平)
３、总功 ：有用功与额外功的总和.
【人（或动力F）对机械所做的功】
Ｗ总＝Ｗ有＋Ｗ额 或 Ｗ总＝Ｆs
一：认识有用功、额外功、总功.
★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总
功是 ；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是 ，
额外功是 ，总功是 。
克服水的重力做功
克服桶的重力做功
拉力所做的功
克服桶的重力做功
克服水的重力做功
拉力所做的功
请独立、认真阅读课本P86-P87页内容，并认真思考：
（1）什么是机械效率？为什么机械效率总是小于1？
（2）认真看例题，注意解题思路和解题步骤？
请同学们先自学，3分钟后小组互学，然后分组展示；
学习指导
二、机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
看看刚才的数据，思考机械效率会大于１吗？为什么？
公式：
机械效率一般用百分数表示，没有单位
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．
起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
一些机械的机械效率：
一些机械的机械效率：
抽水机：60%－80%
柴油机： 28%－40%
规律： 对于竖直放置的滑轮来说
机械效率

定滑轮的机械效率

动滑轮的机械效率

滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为n，则
请你判断：下面说法中是否正确？

1．有用功越多，机械效率越高（ ）
2．额外功越少，机械效率越高（ ）
3．物体做功越慢，机械效率越低（ ）
4．做总功越多，机械效率越低（ ）
5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
7．机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
机械效率公式：
“议一议”：
1、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？有何特点呢？ 为什么？
不相同。
对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变，所以机械的额外功不变
所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所占的比例越大
所以，对于同一个机械，所挂的重物越大，机械效率越高
3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？
增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功
减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功
“议一议”：
2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机械效率会相同吗？为什么？
机械对外所做的有用功一定时，机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大
所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。
通过一动滑轮用提起重为100牛的重物， 拉力为60N，使重物提高2米。
（1）拉力做多少功？
（2）如用手直接提起做功多少？
（2）W手=Gh=100N×2m=200J
W用机械=FS=60N×4m=240J
为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？
F
解：（1）S=2h=2×2m=4m
算一算：
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？
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
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
你希望额外功多些还是少些呢？
砂子重100N 人重400N 桶重20N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
用哪种方法好？
【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】
三、实验：测滑轮组的机械效率
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？
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。
实验器材：
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
钩码上升的高度（h）
细绳自由端通过的距离（s）
实验步骤：
照课本图9-30，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。
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。
分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。
再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。

物重G/N
高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
距离S/m
总功W总/J
机械效率

钩码重G/N 2 2 4
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
有用功W有/J 0.2 0.2 0.4
拉力F/N 0.8 0.6 1
绳端移动距离S/m 0.3 0.5 0.5
总功W总/J 0.24 0.3 0.5
机械效率 83.3% 66.7% 80%
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？
影响滑轮组机械效率的因素
1 、所提升的物重
（物重增加，机械效率也提高）
2、动滑轮的自重
（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）
3、滑轮组轮与轴之间的摩擦
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
提高机械效率的方法
2、改进机械的结构，减小机械自重
1、减小机械间的摩擦力。
　　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。
例如：加强机械运动部位的润滑.
3、 增加物重。
想一想：
滑轮组水平放置时，怎样？
滑轮组水平拉动物体时:
W有用＝ f s物
W总 ＝ F s绳
S绳= ns物
探究二： 斜面的机械效率
1、提出猜想：
斜面的机械效率可能和 有关。
2、实验器材：
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
3、探究过程：
⑴组装器材
⑵进行实验
斜面的坡度和粗糙程度
⑶分析数据，得到结论
实验过程：
①测量小木块的重量，记录数据；
③改变斜面的倾斜程度或粗糙程度，重复步骤②。
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。
注意事项：
①要匀速拉动物体。
②拉力要与斜面平行。
③及时记录数据。
实验装置：
F
S
h
实验前请猜想:
1).你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?
2).斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?
10
10
10
0.1
0.2
0.3
3
4
5
1
1
1
1
2
3
3
4
5
33﹪
50﹪
60﹪
6、斜面的机械效率与
①倾斜程度
②粗糙程度
有关
粗糙程度相同，斜面越陡（倾斜程度越大），效率越高
倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高。
注：
斜面的倾斜程度 小车重量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 总功
W总/J 机械效率
较缓
较陡
最陡
一、机械的三种功：
有用功：机械对物体做的功
总功：动力F（或人）对机械所做的功。
额外功：克服机械自重和摩擦力做的功。
二、机械效率：
1、定义：有用功与总功的比值。
课堂笔记
2、
三、提高滑轮组机械效率的方法
四、影响斜面机械效率的方法
1、请你判断：下面说法中是否正确？

1．有用功越多，机械效率越高（ ）
2．额外功越少，机械效率越高（ ）
3．物体做功越慢，机械效率越低（ ）
4．做总功越多，机械效率越高（ ）
5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
7．机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
如图所示：若物重500N，摩擦阻力为重力的0.2倍，在120N的拉力作用下物体以0.2m/s的速度匀速运动5s，求：
1、有用功
2、总功、
3、机械效率
2：
3：
4：如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。
同学们，其实生活中处处都有美丽的景色，我们要善于去发现美，感受美，愿你们每个人的心中都有一片美的天地！