第三节 机械效率
人教版八年级物理《第十二章 简单机械》
1.了解什么是有用功、额外功和总功;(重点)
2.理解什么是机械效率。(重点)
展示学习目标
你会选哪种方法呢?
想想议议
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
对自己做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少?
3120J
780J
690J
提出问题:不使用机械直接提升物体做功,与使用机械提升物体时做的功相同吗?
G/N
h/m
W直/J
F/N
s/m
W机/J
2
0.1
0.2
1.2
0.2
0.24
结论:使用动滑轮比直接提升物体不省功。
推论:使用任何机械不省功。
实 验
机械的三种功
要提升G,同时必须将动滑轮也提升。这时要克服滑轮重和摩擦额外做功,否则你不能完成任务。对滑轮做的功、克服摩擦做的功叫额外功。
提升重物G是目的,对重物做的功叫有用功!
动力F做的功,包括对重物做的功和对动滑轮做的功叫总功
一、有用功、总功、额外功
G/N
h/m
W直/J
F/N
s/m
W机/J
2
0.1
0.2
1.2
0.2
0.24
额外功:由于机械自重和摩擦等因素影响,
而不得不做的功(无用付出)。
有用功:直接对物体所做的功(工作目的)。
总功:利用机械所做的功(实际付出)。
在使用机械工作时,人们总是希望额外功越少越好,有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能,物理学中表示为机械效率。
知识点二:机械效率
1.定义:有用功跟总功的比值。
2.公式:
3.用百分数表示。总小于1。
1.关于机械效率的说法中正确的是 ( )
A.越省力的机械,效率越高
B.做有用功越多的机械,效率越高
C.做相同的功,额外功的值越小,效率越高
D.做功越快的机械,效率越高
2.一台起重机将重3600N的货物提高4m,如果额外功是9600J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?
C
练一练
知识点三:测滑轮组的机械效率
小组讨论:
实验原理
实验器材
实验步骤
实验注意事项
F
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
η
1
2
3
F
实验1:
保持动滑轮重一定,改变钩码重力。
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W总/J
1
2
2.条件:物重一定
实验2:
保持钩码重力一定,改变动滑轮重。
F
F
动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。
结论:
物重一定,动滑轮越重,机械效率低。
探究动滑轮的机械效率
一、影响动滑轮的机械效率的因素
减轻动滑轮自重;
减小滑轮转轴间的摩擦力。
增加提升的物重;
减轻绳重;
二、如何提高动滑轮的机械效率
1.动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重;
2.提升的物体重力。
滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。
1.图为测量滑轮组机械效率的实
验装置,钩码总重6 N。
(1)实验时要竖直向上______
拉动弹簧测力计,由图可知拉力
大小为_______N,若钩码上升的
高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将_______(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
缓慢
2.4
24
83.3%
增大
练一练
2.在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如下表:
⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个,其中动滑轮有_____个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________,第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率(选填“大于”、“小于”或“等于”)
次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
3
2
62.5%
大于
展现自我
1、甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( )
A.甲吊车的电动机做的有用功较多
B.乙吊车的电动机做的额外功较多
C.甲吊车的电动机做的总功较多
D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
2、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物.不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲图省力,机械效率甲图大
B.甲图省力,机械效率一样大
C.乙图省力,机械效率一样大
D.乙图省力,机械效率乙图大
3(甲乙两个滑轮组如图4所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.若G1 = G2,拉力做的额外功相同
B.若G1 = G2,拉力做的总功相同
C.若G1 = G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,
机械效率不变
4F=ION。这一过程中,不能得到的结论是C
A.绳子自由端上升0.4m B.拉力F做功4J
C.动滑轮重为2N D.该动滑轮的机械效率为90%
图4
甲 乙
5.工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800N,人对绳的拉力为500N。求此过程中:
(1)做的做功。
(2)做的有用功。
(3)滑轮组的机械效率。
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:
展现你的收获