八年级物理全册第十章机械与人第五节机械效率课件（24张）

(共24张PPT)
第十章
机械与人
第5节
机械效率
你到学校上学，直接用手抱着书去和用书包装着书拉过去在做功方面有什么区别？
目的是让学生到学校，用摩托车送时，有没有不想做的功产生？
小明家住在二楼，买了一些沙子，可以用定滑轮和动滑轮，使用动滑轮的目的是为了？
思考：两次做功的多少相等吗？
一、有用功、额外功、总功
1、有用功（w有）：
使用机械时对人们有用的功
喝水时对水做的功
滑轮组提升物体时对物体做的功
2、额外功（w额）
：
人们不需要但又不得不做的功
喝水时对瓶子做的功
滑轮组提升物体时对动滑轮、绳子和克服摩擦做的功
3、总功（w总）
：
有用功与额外功的总和
喝水时对水和瓶子做的功
滑轮组提升物体时绳子自由端拉力做的功
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？
把100N的沙子运上3楼。
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
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
W2
=
120
J
W3
=
60
J
总功
780J
对沙子做功
对口袋做功
对动滑轮做功
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
600J
3120J
×100%
600J
780J
×100%
600J
690J
×100%
19%
77%
87%
≈
≈
≈
二、机械效率：
　1．定义：有用功与总功的比值。
　2．公式：
3．用百分数表示。
4.额外功不可避免，故机械效率一定小于1。
＊有用功相同时，额外功越小，机械效率越大。
＊额外功相同时，有用功越大，机械效率越大。
η＝
　　　　　　　　　　
W有用
W总
×100%
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。
F；s；v绳
G；h
三、滑轮组中的机械效率
动滑轮下绳子做功：
W有=Gh
绳子自由端拉力做功：
W总=FS
机械效率：
F；s绳；v绳
f；s物；v物
克服摩擦力做功：
W有=
f
S物
绳子自由端拉力做功：
W总=FS绳
机械效率：
×100%
η＝
　　
W有用
W总
400J
480J
练习：用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
已知：G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m
解：W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
＝
　　　　　　
　　
≈83.3%
例：如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10
N的重物匀速上升，绳子自由端移动1
m，动滑轮重力2
N，
求：（1）拉力F；
（2）物体上升的距离；
（3）有用功，总功，机械效率。
6
6N
2m
10J
12J
83.3%
四、测滑轮组的机械效率：
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。
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。
G/N
G动/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
2
2
1
0.1
0.1
1
2
0.3
0.4
0.2
0.2
0.3
0.8
66.7%
25%
4
例：关于机械效率，下列说法正确的是（
）
A
.机械效率高的机械做功一定多
B
.使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高
C
.没有摩擦时，机械效率一定等于100%
D
.做同样的有用功，额外功越小，机械效率越大
C
例：用滑轮组将重400
N的物体提高3?m，已知滑轮组的机械效率是80％，则总功、额外功分别为(
)
A.300?J、1?500?J
B.1?500?J、300?J
C.1?200?J、1?500?J
D.1?500?J、1?200?J
B
例：某建筑工地的工人师傅用图所示的滑轮组提升质量为72kg的重物A，动滑轮重120N，物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升了20s，不计绳重和摩擦，取g
=10N／kg
求：（1）拉力20s做了多少功？
（2）拉力做功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？
1680J
84w
85.7%