八年级物理下册 第十二章 第3节 机械效率课件 （新版）新人教版.ppt

12.3　　机械效率机械效率 小明家住在二楼，买了一批木料，可小明家住在二楼，买了一批木料，可以直接用手拉到二楼，也可以使用动滑以直接用手拉到二楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了轮，使用动滑轮的作用为了 省力省力思考：思考：用手直接对木料用手直接对木料做功与手对机械做功与手对机械做功相等吗？做功相等吗？物理量G/Nh/mF/Ns/mW手对木材W手对机械123用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？机械的三种功机械的三种功机械的三种功机械的三种功要提升要提升G，同时，同时必须将本滑轮也必须将本滑轮也提升这时要克提升这时要克服滑轮重力和摩服滑轮重力和摩擦而额外做功，擦而额外做功，否则你不能完成否则你不能完成任务本功无利任务本功无利用价值而又不得用价值而又不得不做，是额外功不做，是额外功提升重物提升重物G是目的，有是目的，有利用价值，利用价值，是有用功是有用功要实现目的，完要实现目的，完成有用功成有用功,必须必须施加动力施加动力F对滑对滑轮做功，是总功轮做功，是总功★★用水桶从井中提水时，所做的有用功是用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是，额外功是 ，总，总功是功是 ；；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是的桶里带了一些水，有用功是 ，，额外功是额外功是 ，总功是，总功是 。

克服水的重力做功克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功拉力所做的功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功拉力所做的功一、三种功一、三种功•1、有用功（W有）：对人们有用的功对人们有用的功 W有＝Gh－－提升物体•2 、额外功（W额）：人们不需要但又不人们不需要但又不 得不做的功得不做的功•3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和有用功与额外功的总和 W总＝FS----- （运用机械时动力（运用机械时动力F所做的功）所做的功）•4 、三者关系： W总＝ W有＋ W额人提沙子做功1.对砂子做功2.对桶做功3.克服自重做功人拉滑轮做功1.对砂子做功2.对桶做功3.对动滑轮做功人拉滑轮做功1.对砂子做功2.对口袋做功3.对动滑轮做功1 12 23 31 12 23 3对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。

请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比3120J780J690J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比用用哪哪种种方方法法好好？？机械效率有用功跟总功的比值叫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：公式： 机械效率一般用百分数表示，没有单位 5、机械效率：有用功与总功的、机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率比值叫做机械效率●理解：理解：a:ηη常用百分数表示；常用百分数表示； b: b: η小于小于100%100%；； c: c: η没有单位没有单位 机械效率机械效率η6、计算公式：、计算公式： 使用起重机提升重物时所做的有用功跟使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是总功的比值是60%60%，也可以说有用功在总，也可以说有用功在总功中占有功中占有60%60%，另外的，另外的4040％是额外功％是额外功．．起重机的起重机的机械效率机械效率是是60%60%，，它表示什它表示什么意思？么意思？一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 抽水机：抽水机：60%－－80% 柴油机：柴油机： 28%－－40% 练习练习1、利用如图所示的滑轮组，在、利用如图所示的滑轮组，在F=80NF=80N的拉的拉力作用下力作用下, ,将一个重为将一个重为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m，绳重、摩擦不计。

绳重、摩擦不计求求: :（（1 1））W W总总= =？？ （（2 2））W W有用有用= =？？ (3) W(3) W额外额外=? =? (4)η=? (4)η=? (5) G (5) G动动=?=?GF.知识小结知识小结知识小结知识小结一、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：第二课时实验：测滑轮组的机械效率【实验目的】1．学习安装滑轮组．学习安装滑轮组2．学习测滑轮组的机械效率．学习测滑轮组的机械效率3．分析得出影响滑轮组机械效率的因素．分析得出影响滑轮组机械效率的因素实验原理】讨论：讨论：为得出滑轮组滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？刻刻度度尺尺、、钩钩码码、、弹弹簧簧秤秤、、滑滑轮轮组组两两个个、、铁铁架架台台、、长长约约2m的细绳实验器材：你组装成的滑轮组！你组装成的滑轮组！匀速拉动匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出置处，从弹簧秤读出拉力拉力F的数值的数值 钩码上升的高度钩码上升的高度（（h h）） 细绳自由端通细绳自由端通过的距离过的距离（（s s）） 实验步骤：1.1.照课本图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码照课本图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。

的值，并记录表中2.2.匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出上升，读出弹簧测力计所示拉力弹簧测力计所示拉力F的值的值 ，从刻度尺读出钩码，从刻度尺读出钩码升高的距离升高的距离h和弹簧测力计移动的距离和弹簧测力计移动的距离S，记录数，记录数据在表格中据在表格中3.3.分别算出有用功和总功、机械效率记录结果分别算出有用功和总功、机械效率记录结果4.4.再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验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影响滑轮组机械效率的因素•1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦•（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）•2 、所提升的物重•（物重增加，机械效率也提高）•3、动滑轮的自重•（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）如何提高机械效率如何提高机械效率 ？？▲改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重▲ 减小机械间的摩擦力减小机械间的摩擦力　　　　例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。

换用较轻滑轮就可提高其机械效率例如：加强机械运动部位的润滑例如：加强机械运动部位的润滑. 例题例题1 1：：某实验小组利用如图所某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：据如下表：实验序号钩码重/N钩码上升的高度/m绳端拉力/N绳端移动的距离/m机械效率/%①40.11.80.374.1②60.12.40.3 （（1 1）实验时，应沿竖直方向）实验时，应沿竖直方向 拉拉动弹簧测力计；动弹簧测力计； （（2 2）第）第2 2次实验中，拉力做的总功是次实验中，拉力做的总功是 J J，滑轮组的机械效率，滑轮组的机械效率η=η= 结果保留一位小数）．（结果保留一位小数）．（（3 3）由记录数据分析，）由记录数据分析，两次机械效率不同的主两次机械效率不同的主要原因是要原因是 ．． 匀速匀速0.7283.3%钩码重不同钩码重不同 实验实验: :探究斜面机械效率探究斜面机械效率 （（1 1）实验设计图）实验设计图（（2 2）实验原理：）实验原理： η=Wη=W有有／／W W总总= =GhGh/(Fs)/(Fs) （（3 3）需要测量的物理量：）需要测量的物理量： G G、、h h、、F F、、S S（（4 4）进行实验：）进行实验： 改变斜面的倾斜程度，测量斜改变斜面的倾斜程度，测量斜面较缓、较陡、最陡时的机械效率。

面较缓、较陡、最陡时的机械效率 小结斜面越陡越费力，机械效率越高；斜面越缓越省力，机械效率越低. 例题例题2 2：：如图是小明同学探究斜如图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装面机械效率跟什么因素有关的实验装置．实验时他用弹簧测力计拉着同一置．实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如下：速直线运动．实验的部分数据如下：实验序号斜面的倾斜程度物块重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.7145%3最陡100.58.4160% （（1 1）小明探究的是斜面的机械效）小明探究的是斜面的机械效率跟率跟 关系．在第关系．在第1 1次次实验中，斜面的机械效率为实验中，斜面的机械效率为 ，，摩擦力做的功大约是摩擦力做的功大约是 J J．． （（2 2）分析表格中数据可以得出结）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率陡，机械效率 ．． （（3 3）探究斜面机械效率跟斜面的）探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持粗糙程度的关系，应保持 不变．不变． 斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度20%4高高斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度。