2020-2021学年沪科版物理八年级物理第十章第五节《机械效率》 课件 共30张PPT

机械效率
第十章
机械与人
“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣.
你知道生活中的“率”一词吗？
观察与思考
种子的发芽率
树的成活率
发芽率=发芽数/总数
成活率=活的量/总棵树
想一想？
小明家要装修要把重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，为什么？
做功一样多么？
那么三种方法所做的总功相等吗？
如果不相等，哪个做的功比较多呢？
认识机械的三种功
机械的三种功
要提升沙，同时必须将动滑轮和口袋也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功：额外功。
提升沙是目的，有利用价值，对沙做的功是对人们有用的功：有用功
拉力（或动力）所做的功叫做总功
W有=G沙h
W总=Fs
算一算
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
W2
=
120
J
W3
=
2400
J
有用功600
J
①桶装，手提上楼
假设：沙子重100
N
桶重
20
N
体重400
N
口袋重
5
N
动滑轮重10
N
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
人拉滑轮利用桶做功
W2
=
120
J
W3
=
60
J
总功
780
J
②桶装，动滑轮吊运
假设：沙子重100
N
桶重
20
N
体重400
N
口袋重
5
N
动滑轮重10
N
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
W1
=
600
J
W2
=
30
J
W3
=
60
J
有用功600J
额外功90J
总功
690
J
③袋装，动滑轮吊运
对比三种方式的总功可知，第三种方式最好，其做的总功最少.
假设：沙子重100
N
桶重
20
N
体重400
N
口袋重
5
N
动滑轮重10
N
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
人提沙子：600/3120=19.2%
人拉滑轮做功:600/780=76.9%
人拉滑轮做功:600/690=86.9%
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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
理解：a:
η常用百分数表示；
b:η小于100%；
c:η没有单位。
用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？
提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功.
如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功.
观察与思考
用一个动滑轮将200N的物体匀速提升2m，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.
求：η
例
题
解：W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
实验目的
学习测量滑轮组的机械效率.
分析得出影响滑轮组机械效率的因素.
实验步骤
按照右图方式组装好滑轮组，并使用该滑轮组分别将甲、乙两组钩码提起，再将两次实验所测算的数据填入表中.
甲
乙
机械效率总是一定的吗？
二
实验与探究
对于一个机械来说，它的机械效率是恒定不变的吗？
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η
甲
乙
结论：同一机械，提升的重物不同时，机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越大.
η
=
关于测量滑轮组机械效率的几点说明：
=
=
=
（1）在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s和h.
（2）若不考虑绳重和摩擦，只计动滑轮重力时：
F=(G+G动)/n
η
=
G+G动
G
η=
即：
即：
η=
G+G动
G
×
100%
×
100%
×
100%
×
100%
×
100%
×
100%
×
100%
如何提高机械效率
？
1.增加所挂物体的重量
2.减小摩擦
3.减小机械的自重
.
η＝
×100%　　　　　　　　　　
W有用
W总
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%
4.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功
（
）
A.总功是额外功的3倍
B.有用功是额外功的3倍
C.总功是有用功的3倍
D.额外功占总功的
B
2.关于机械效率，以下说法正确的是
（
）
A.机械效率总小于1
B.单位时间里做功越多的机械，机械效率越高
C.做功越多的机械，机械效率越高
D.省力越多的机械，机械效率越高
A、D
4.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是
（
）
A.以较快的速度匀速提升重物
B.以较慢的速度匀速提升重物
C.增加承担物重的绳子股数
D.把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦
D
5.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是
(
)
A.以较快的速度匀速提升重物
B.以较慢的速度匀速提升重物
C.增加承担物重的绳子股数
D.把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦
D
例
用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？
解：
2、某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。（1）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？
解题示范：
已知：G=2000牛，
F=800米
，S=4米
，
n=4
求：
答：（略）
F
G
3、使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L，机械效率等于什么？
F
G
f
G
L
根据机械效率的定义
思考问题
1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省？
2、哪些功可以省一些？
3、这“省功”与前面所说的“使用任何机械都不能省功”是否矛盾？为什么？
（有用功一点不能省，否则达不到目的。）
额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数，其额外功可以省一些，有用功不能省，而总功=有用功+额外功，这样总功也就可省一些。
不矛盾。因为动力对滑轮组做的功，还是等于滑轮组克服重物的重力和本身重力及摩擦所做的功，仍然是：总功=有用功+额外功。
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（
）
√
√
×
×
×
×
×
练习1、利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。
求:（1）W总=？
（2）W有用=？
(3)
W额外=?
(4)η=?
(5)
G动=?
G
F
.
2.某小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验时，用如图所示的两个装
置进行了实验，得到的数据如下表所示．
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
3
6
0.1
1.8
（1）第1次实验是用______选填“甲”或“乙”图所示装置做的．
（2）请你计算出第2次实验的机械效率不需要填写第2次实验的表格．
（3）完成第3次实验的实验表格填写不需要写过程．
小
结
一、机械的三种功：
有用功——有利用价值的功。
总功——动力对机械所做的功。
额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。
二、机械效率：
1、定义：有用功与总功的比值。
2、公式讨论：