八年级物理新人教版《12.3机械效率》课件

第3节机械效率第十二章简单机械直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？提出问题：反思知识：G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J20.10.2结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。一、功的原理探究实验1使用任何机械不省功。你会选哪种方法呢？把重100N的沙子运到3楼123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对动滑轮做功对沙子做功对口袋做功对动滑轮做功必须做的功不需要的，但又不得不做的功克服摩擦做功克服摩擦做功W额有用功：额外功：总功：二、有用功、额外功、总功使用机械时对人们有用的功人们不需要但又不得不做的功有用功与额外功的总和W总=W有+W额实现目的而做的功克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功动力对机械所做的功W有W总=FsW总一个人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？对水所做的功是有用功，对桶所做的功是额外功。如果桶掉到井里，把装满水的桶捞起来，则哪部分是有用功，哪部分是额外功？对桶所做的功是有用功，对水所做的功是额外功。反思生活：请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？123123对沙子做功对桶做功克服重力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600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J123123对沙子做功对桶做功克服重力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600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%在使用机械工作时，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。三、机械效率：1．定义：2．公式：3．用百分数表示。总小于1。有用功跟总功的比值。WW有总起重机的机械效率是50%的含义使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占有50%，另外的50％是额外功。离心式水泵60%－80%柴油机28%－37%汽油机22%－27%一些机械的机械效率喷气发动机50%－60%四、测滑轮组的机械效率：WGhWFs有总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/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/J123F探究实验2：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/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/Jη12探究实验3：结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。FF保持钩码重力一定，改变动滑轮重。提高机械效率的方法减少额外功增加有用功增加提升物体的重力改进结构，使其合理、轻巧经常保养、定时润滑起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机做的有用功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？（g=10N/kg)例题：解：起重机匀速提高物体拉力F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N起重机提升重物所做的功是有用功W有=Fh=5000N×3m=1.5×104J起重机的电动机所做的功是总功W总=3.4×104J因此，起重机的机械效率η=W有/W总=1.5×104J/3.4×104J0=0.44=44%起重机克服摩擦力和机械自身的重力做了额外功机械效率：有用功跟总功的比值小结：总有WW有用功：对人们有用的功有W额外功：人们不需要但又不得不做的功额W总功：有用功与额外功的总和总W公式：∴永远小于1100%WW有总1.判断：下面说法中是否正确(1)做功多的机械，机械效率高(2)做总功越多，机械效率越低(3)做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高(4)做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高(5)用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同(6)因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1(7)做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高(8)有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．(9)机械效率高的机械省功(10)机械效率高的机械有用功占总功比值大××√√×√×√×√达标练习2.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C达标练习3.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B4.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达标练习5.某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是_____cm,人做的功是_____J,有用功是_______J,这根杠杆的机械效率是________.40888090.9%达标练习6.图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。（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2.42483.3%增大达标练习7.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/cm12100.8402551.5203262.5%大于达标练习．8.在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：⑴实验中应拉弹簧测力计．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(选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率．⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为______。实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/cm测力计示数F/N测力计移动距离s/cm12101.5202553.010竖直匀速66.7%大于1N达标练习9.如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10N的重物匀速上升，绳子自由端移动1m，动滑轮重力2N，求：（1）拉力F；（2）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。达标练习解：(1)由图可知：绳子段数n=2拉力F=1/2×(G+G动）=1/2×(10N+2N)=6N（2）物体上升的距离h=1/2s=1/2×1m=0.5m(3)有用功W有=Gh=10N×0.5m=5J总功W总=Fs=6N×1m=6J机械效率η=W有/W总=5J/6J=0.833=83.3%10.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：达标练习有用功W有=Gh=200N×9m=1800J总功W总=Fs=120N×18m=2160J机械效率η=W有/W总=1800J/2160J=0.833=83.3%11.如图所示，为使重为1500N的物体匀速移动到长100m斜面的顶端，若斜面的高为10m.需用180N的推力，则这个斜面的机械效率是多少？有用功W有=Gh=1500N×10m=15000J总功W总=Fs=180N×100m=18000J机械效率η=W有/W总=15000J/18000J=83.3%达标练习解：12.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？fL有用功W有=fL总功W总=Fs=FnL机械效率η=W有/W总=fL/FnL=f/3F