2020春八年级物理下册 第十二章 第3节 机械效率教学课件 （新版）新人教版

第十二章简单机械第3节机械效率我国许多地方原来都没有自来水,人们为了食用水,要从井中打水。如图所示,在这个从井中提水上来的过程中,人对哪些物体做了功?这些功都是人们希望做的吗?对谁做的功才是有用的呢?2.能设计实验，测定某种简单机械的机械效率；知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高机械效率的意识。1.能结合实例认识有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因，会利用公式η=进行相关的计算。WW有用总知识点1有用功和额外功•对砂子做功•对空桶做功•克服自身重力做功并不需要做但又不得不做的功对人们有用必须做的功3m3m他的目的是：把沙子运上三楼用水桶提沙子上楼有用功额外功1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功。2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所需要但又不得不做的功。3.总功（W总）：动力所做的所有功。即有用功与额外功的总和。W总=W有+W额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。想一想shs=2h=20cm=0.2mW1＝G·h＝2N×0.1m=0.2JW2＝F·s＝1.2N×0.2m=0.24JW1W2?探究：使用动滑轮是否省功？使用动滑轮提升物体时，要克服动滑轮重力、绳子重及摩擦力等做功。额外功FGshW有用=G物·hW总=F·sW额外=G动·h（不计绳重和摩擦）Fs物fW有用=f·s物W总=F·s绳利用滑轮组做功hlFGW有用=G·hW总=F·lW额外=f·l不做功利用斜面做功知识点2机械效率在使用机械工作时，有用功在总功中所占的比例越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。定义：有用功跟总功的比值。公式：=η有总WW使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1的。机械效率通常用百分比表示。忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率：WW有用总GGG动有用额外有用GhGhGh动滑轮组的机械效率在数值上等于物重与总重的比值。滑轮组机械效率的讨论同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率就越高。提升相同的重物，所用动滑轮越轻，机械效率就越高。探究实验：测量滑轮组的机械效率WGhWFs有总F【实验原理】【实验器材】弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码绳端的拉力F、___________、_________________和___________________________。物体重G物体上升距离h绳自由端移动距离s【需要直接测量的物理量】实验时拉力的方向应尽量_____________，且应在钩码____________的过程中读取拉力的大小。竖直向上匀速移动注意事项：实验过程G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/Jη123F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/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/Jη12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。FF探究：影响斜面机械效率的因素实验时沿斜面匀速拉动木块，并在拉动中读出拉力的大小。实验次数斜面倾斜程度斜面材料木块重力G/N斜面高度h/m有用功W有/J拉力F/N斜面长度s/m总功W总/J机械效率1较缓木板10.10.10.20.70.1471.4%2较陡木板10.170.170.30.70.2181%3陡木板10.240.240.40.70.2485.7%4棉布10.240.240.50.70.3568.6%5毛巾10.240.240.60.70.4257.1%实验数据斜面的机械效率与1.斜面的粗糙程度有关：同一斜面，拉同一物体，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低。2.斜面的倾斜程度有关：粗糙程度相同，拉同一物体，斜面越陡（倾角越大），拉力越大，效率越高。结论例1（2019•福建）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮=9∶1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（）A．10%B．45%C．80%D．90%DWW有用总GGG动99GGG动动动90%连接中考例2（2019•荆门）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（）①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升A做的有用功较多A．只有①③B．只有②④C．只有②③D．只有①④A更重B提升A的拉力较大提升A做的有用功较多连接中考A1.关于机械效率，以下说法正确的是（）D.省力越多的机械，机械效率越高C.做功越多的机械，机械效率越高B.单位时间里做功越多的机械，机械效率越高A.机械效率总小于1基础巩固题2.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功()D.额外功占总功的3/4C.总功是有用功的3倍B.有用功是额外功的3倍A.总功是额外功的3倍B基础巩固题3.如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程()A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大D基础巩固题4.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()A.45N、50%B.45N、75%C.60N、50%D.60N、75%Bf=45N基础巩固题如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；（2）汽车对绳的拉力大小；（3）斜面的机械效率。能力提升题解：（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功：W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；（2）由图知，n=3，拉力端移动速度：v=3v物=3×2m/s=6m/s，由P=Fv可得汽车对绳的拉力大小：（3）不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物做的功等于汽车对绳的拉力所做的功，即W总=1.2×106J：斜面的机械效率：541210Wm210N6s./PFv46910N10m1.275%10J有用总总WGhWW