八年級(jí)物理下冊(cè)12.3機(jī)械效率課件新版新人教版02210

1、12.3 機(jī)械效率情景導(dǎo)入他的“超級(jí)魚竿”怎么就釣來這么條小魚？嗨！要是用這個(gè)“魚竿”吊幾噸的貨物還大材小用嗎？哈哈！大材小用啦！思考你知道生活中的“率率”一詞嗎？工作效率油煙凈化率樹的成活率種子的發(fā)芽率表示事物某一方面的優(yōu)表示事物某一方面的優(yōu)劣。劣?；仡檹?fù)習(xí)提問： 1. 功的兩個(gè)要素：一是作用在物體上的力；一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。二是物體在力的方向上通過的距離。 2. 功的計(jì)算公式：W=FsW=Fs或或W=W=GhGh思考有哪些辦法可以將沙子沙子運(yùn)上三樓？1、桶裝提上三樓。2、使用定滑輪提到三樓。3、使用動(dòng)滑輪提到三樓。探究哪種辦法最好，哪種辦法最不好？探究這個(gè)

2、過程中都要做哪些功？對(duì)沙子做功：對(duì)桶做功：克服自重做功：沙子重 100 N；桶重 20 N；體重 400 N；口袋重 5 N；滑輪重 10 N。W1=600JW2=120JW3=2400J探究這個(gè)過程中都要做哪些功？對(duì)沙子做功：對(duì)桶做功：沙子重 100 N；桶重 20 N；體重 400 N；口袋重 5 N；滑輪重 10 N。W1=600JW2=120J探究這個(gè)過程中都要做哪些功？對(duì)沙子做功：對(duì)桶做功：對(duì)動(dòng)滑輪做功：沙子重 100 N；桶重 20 N；體重 400 N；口袋重 5 N；滑輪重 10 N。W1=600JW2=120JW3=60J探究這個(gè)過程中都要做哪些功？對(duì)沙子做功：對(duì)口袋做功：對(duì)

3、動(dòng)滑輪做功：沙子重 100 N；桶重 20 N；體重 400 N；口袋重 5 N；滑輪重 10 N。W1=600JW2=30JW3=60J 1. 對(duì)沙子做功。2. 對(duì)桶做功。 3. 克服自重做功。 1. 對(duì)沙子做功。 1. 對(duì)沙子做功。 1. 對(duì)沙子做功。2. 對(duì)桶做功。 2. 對(duì)桶做功。 2. 對(duì)口袋做功。 3. 對(duì)動(dòng)滑輪做功。3. 對(duì)動(dòng)滑輪做功。對(duì)人們有用的功。對(duì)人們有用的功。對(duì)人們有用的功。對(duì)人們有用的功。不需要的，不需要的，但又不得但又不得不做的功。不做的功。不需要的，但又不需要的，但又不得不做的功。不得不做的功?？偨Y(jié)有用功必須必須做的功，叫做有用功有用功。額外功克服機(jī)械自身（如動(dòng)滑輪

4、、繩子）的重力和摩擦等而做的功。實(shí)現(xiàn)目的而做的功。在做有用功的同時(shí)，人們不需要但又不不得不得不做的功，叫做額外功額外功?？偨Y(jié)總功動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功。即：W總W有用+W額外有用功加額外功是總共做的功，叫總功總功。思考用水桶從井中提水的時(shí)候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？弄清工作目的是關(guān)鍵！弄清工作目的是關(guān)鍵！注意提水所做的功是有用功，提水桶所做提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是額外功。的功是額外功。如果桶掉到井里，從井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？提水桶所做的功是有用功，提水所做提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是額外功。的功是額外

5、功。例滑輪組。要達(dá)到目的，要達(dá)到目的，完成有用功，完成有用功，必須施加力必須施加力 F F 對(duì)滑輪做對(duì)滑輪做功，是功，是總功總功。提升重物，同時(shí)也提升重物，同時(shí)也必須將滑輪也提升。必須將滑輪也提升。要克服滑輪重力和要克服滑輪重力和摩擦而額外做功，摩擦而額外做功，否則不能完成任務(wù)。否則不能完成任務(wù)。這個(gè)功不是目的而這個(gè)功不是目的而又不得不做，是又不得不做，是額額外功外功。提升重物是目的，提升重物是目的，是是有用功有用功。探究不使用機(jī)械直接提升物體做的功，與使用機(jī)械提升物體時(shí)做的功相同嗎？W1=Gh=0.98N0.05m=0.049JW2=Fs=0.54N0.1m=0.054J思考為什么使用動(dòng)滑輪

6、提升物體時(shí)做功會(huì)比較多？盡管使用動(dòng)滑輪會(huì)盡管使用動(dòng)滑輪會(huì)省力，但由于滑輪本省力，但由于滑輪本身要受到重力的作用身要受到重力的作用以及摩擦等因素的影以及摩擦等因素的影響，使我們多做了功。響，使我們多做了功。思考使用這些機(jī)械省功嗎？使用任何機(jī)械不省功。結(jié)論結(jié)論有用功（ W有 ）：直接對(duì)物體所做的功（工作目的）。額外功（ W額 ）：由于機(jī)械自重和摩擦等因素影響，而不得不做的功（無用付出）?？偣Γ?W總 ）：利用機(jī)械所做的功（實(shí)際付出）。 W總 W有+W額探究額外功產(chǎn)生的原因：機(jī)械自重和摩擦。機(jī)械自重和摩擦。繩子重繩子重力力摩摩擦擦動(dòng)滑輪的重力動(dòng)滑輪的重力思考用水桶從井中提水的時(shí)候，所做的功哪部分是有

7、用功，哪部分是額外功？弄清工作目的是關(guān)鍵！弄清工作目的是關(guān)鍵！注意提水所做的功是有用功，提水桶所做提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是額外功。的功是額外功。如果桶掉到井里，從井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？提水桶所做的功是有用功，提水所做提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是額外功。的功是額外功。例滑輪組。要達(dá)到目的，要達(dá)到目的，完成有用功，完成有用功，必須施加力必須施加力 F F 對(duì)滑輪做對(duì)滑輪做功，是功，是總功總功。提升重物，同時(shí)也提升重物，同時(shí)也必須將滑輪也提升。必須將滑輪也提升。要克服滑輪重力和要克服滑輪重力和摩擦而額外做功，摩擦而額外

8、做功，否則不能完成任務(wù)。否則不能完成任務(wù)。這個(gè)功不是目的而這個(gè)功不是目的而又不得不做，是又不得不做，是額額外功外功。提升重物是目的，提升重物是目的，是是有用功有用功。例題賣茶杯的人，從貨架上拿起茶杯；喝茶水的人，從桌面上端起盛茶水的茶杯，就兩人克服茶杯重力做功的下列說法中正確的是（ ）。A. 都是有用功B. 都是額外功C. 對(duì)喝茶的人而言是有用功D. 對(duì)賣茶杯的人而言是有用功D例題小明同學(xué)的體重為 500 N，他用重為 10 N 的水桶提著重 100 N 的水登上 5 m 高的教室使用，在這一過程中，他做的有用功和額外功分別是（ ）。A. 500 J 50 JB. 500 J 2550 JC.

9、 550 J 2500 JD. 3000 J 50 JB例題利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動(dòng)物體，下列敘述正確的是（ ）。A. 克服物體重力做的功是有用功B. 克服物體受地面摩擦力做的功是有用功C. 繩子自由端的拉力 F 做的功是有用功D. 克服物體受地面摩擦力做的功是額外功B例題某人用如圖所示裝置將重為 12 N 的物體勻速提高 0.1 m，拉力F6N ，則此人做的有用功為 _ J，額外功為 _ J。1.20.6注意在保證所做有用功一定的情況下，人們總是希望額外功越少越好。即額外功在總功中所占的比例越少越好。機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位。有用功與總功的比值叫機(jī)械效率機(jī)械效率。

10、表達(dá)式：注意機(jī)械效率可能等于 1 嗎？理想狀態(tài)，忽略重力和摩擦，才有可能使機(jī)械效率等于 1。有用功與總功的比值叫機(jī)械效率機(jī)械效率。使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有用功總是小于總功，所以機(jī)械效率總有用功總是小于總功，所以機(jī)械效率總是小于是小于 1 1 的。的。思考一些機(jī)械的機(jī)械效率思考起重機(jī)的機(jī)械效率是50% ，它表示什么意義？使用起重機(jī)提升重使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟物時(shí)所做的有用功跟總功的比值總功的比值是是50% ，也可以說有，也可以說有用功在總功中占的比用功在總功中占的比例例是是50% ，另外另外的的50% 是額外功。是額外功?？朔矬w重力

11、做功為有用功有用功?？朔K和輪、輪和軸間摩擦所做功為額外功額外功?？朔喼亓ψ龉轭~外額外功功（不考慮摩擦力）。 F 做的功為總總功功?？朔矬w所受摩擦力所做功為有用有用功功。 F 做的功為總總功功。 W有=G物h W有=fs機(jī)械效率W總=F動(dòng)力s動(dòng)力作用在機(jī)械上的動(dòng)力。動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。例題下列關(guān)于機(jī)械效率的說法中正確的是（ ）。A. 越省力的機(jī)械，機(jī)械效率越高B. 做功越慢的機(jī)械，機(jī)械效率越低C. 做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高D. 總功相同時(shí)，額外功越小，機(jī)械效率越高D例題下列關(guān)于功率、機(jī)械效率說法正確的是（ ）。A. 省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越大B. 機(jī)械做功越快，功率就越大C.

12、單位時(shí)間做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高D. 機(jī)械做功越多，功率就越大B分析機(jī)械效率指有用功占總功的比例，而做功的快慢指功率，二者之間沒有什么關(guān)系。例題總功是 300 J，額外功是 30 J，則有用功和機(jī)械效率分別是（ ）。A. 270 J，10% B. 330 J，90% C. 270 J，90% D. 330 J，10% C例題工人用圖示裝置在 10 s 內(nèi)將重為 450 N 的貨物勻速提升 2 m，拉力的功率為 120 W。關(guān)于此過程，下列說法正確的是（ ）。A. 做的有用功是 2700 JB. 繩子自由端移動(dòng)的距離是 8 mC. 滑輪組的機(jī)械效率是75% D. 工人用的拉力大小為 150

13、NC例題如圖所示，重為 100 N 的物體在水平拉力 F 的作用下，沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力大小為 24 N。如果滑輪組的機(jī)械效率為80%，那么水平拉力大小為（ ）。A. 5 N B. 10 N C. 15 N D. 20 NB測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材彈簧測(cè)力彈簧測(cè)力計(jì)計(jì)刻度刻度尺尺鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、鉤碼。W總FsW有Gh測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率 1. 按圖組裝滑輪組。記下鉤碼和繩子自由端的初位置。 2. 緩慢勻速向上拉動(dòng)測(cè)力計(jì)，讀出拉力 F 的大小。根據(jù)鉤碼和繩子自由端的末位置，算出鉤碼上升高度 h 和繩端移動(dòng)距離 s。將數(shù)據(jù)填入表格。 4. 改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上面的實(shí)

14、驗(yàn)。 3. 算出 W有 、W 總 和，填入表中。測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率動(dòng)手動(dòng)腦，心靈手巧。W總FsW有Gh測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率1. 滑輪組的機(jī)械效率與滑輪軸摩擦、動(dòng)滑輪重、物重、繩重有關(guān)。2. 滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度、繩子的繞法無關(guān)。3. 同一滑輪組，物重越大，機(jī)械效率越高。不同滑輪組，物重一定，動(dòng)滑輪越重，繩子越重，摩擦越大，機(jī)械效率越低。結(jié)論拓展計(jì)算：在忽略摩擦的情況下，有用功W有G物h，額外功W額G動(dòng)h ， W總W有+W額 G物h+ G動(dòng)h 滑輪組機(jī)械效率為 分析從公式可以看出，滑輪組的機(jī)械效率主要與G 物 和G 動(dòng) 兩個(gè)因素有關(guān)。例題用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙

15、兩個(gè)滑輪組。把相同的重物勻速提升相同的高度。若不計(jì)繩重及摩擦，下列說法正確的是（ ）。A. 繩子受的拉力F1和F2大小相等，滑輪組的機(jī)械效率相同B. 繩子受的拉力F1和F2大小不相等，滑輪組的機(jī)械效率不同C. 繩子自由端移動(dòng)的距離不相等，機(jī)械效率相同D. 繩子自由端移動(dòng)的距離不相等，機(jī)械效率不同C例題如圖所示，用相同的滑輪組成甲、乙兩個(gè)滑輪組，分別將重力為G1、G2的重物勻速提升相同高度，所用的拉力均為 F，機(jī)械效率分別為1和2，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（ ）。A. G1G2 ， 12 B. G1G2 ， 12 C. G1G2 ， 12D. G1G2 ， 12 B例題某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖

16、所示的裝置測(cè)滑輪組機(jī)械效率，記錄數(shù)據(jù)如下表：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿豎直方向 _ 拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。（2）第次實(shí)驗(yàn)中，拉力做的總功是 _ J，滑輪組做的有用功是 _ J，滑輪組的機(jī)械效率_ （結(jié)果保留一位小數(shù)）。勻速0.720.683.3%例題如圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重為 6 N。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)豎直向上 _ 拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)得拉力大小為 2.5 N。（2）若鉤碼上升的高度為 10 cm，該滑輪組的機(jī)械效率為 _ % 。（3）若僅增加鉤碼的質(zhì)量，則該滑輪組的機(jī)械效率將 _（選填“增大”、“減小”或“不變”）。 勻速80增大練習(xí)工人用滑輪組把一箱箱貨物從一樓提升到五樓，在滑輪組上加潤(rùn)滑

17、油后，機(jī)械效率提高了，則加潤(rùn)滑油后工人提升同樣的重物時(shí)，做的（ ）。A. 有用功減小，總功不變B. 有用功不變，總功減小C. 有用功增加，總功增加D. 有用功減小，總功減小B例題一臺(tái)機(jī)械做功時(shí)，下列說法正確的是（ ）。A. 機(jī)械做的額外功越少，機(jī)械效率就越高B. 機(jī)械做的有用功越多，機(jī)械效率就越高C. 機(jī)械做的總功越多，機(jī)械效率就越高D. 機(jī)械做的有用功在總功中占的比例越大，機(jī)械效率就越高 D例題正確理解物理概念是學(xué)好物理的關(guān)鍵。關(guān)于功、功率和機(jī)械效率，下列說法正確的是（ ）。A. 功率大的機(jī)械，做功一定快B. 做功多的機(jī)械，功率一定大C. 做功快的機(jī)械，機(jī)械效率一定高D. 通過改進(jìn)機(jī)械的性能

18、可以使機(jī)械效率達(dá)到100% A例題用如圖所示的滑輪組將重為 10 N 的物體勻速提升 0.1 m，拉力F6N ，在這一過程中，下列說法正確的是（ ）。A. 所做的有用功為 1 JB. 所做的額外功為 0.5 JC. 所做的總功為 1.4 JD. 此滑輪組的機(jī)械效率為 50% A例題如圖所示，甲、乙兩滑輪組中所使用的滑輪相同，僅繩的繞法不同，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（ ）。A. 乙滑輪組更省力，機(jī)械效率也更高B. 甲滑輪組更省力，機(jī)械效率也更高C. 兩滑輪組省力情況和機(jī)械效率都一樣D. 吊起相同重物時(shí)，兩滑輪組機(jī)械效率相同，甲滑輪組更省力D例題如圖所示，用 10 N 的拉力去拉 5 N 的物體，恰好使物體勻速上升，下列說法中正確的是（ ）。A. 沒有沿豎直方向向下拉物體時(shí)，會(huì)使得拉力變大，機(jī)械效率變低B. 該滑輪的效率只有50%，是因?yàn)樗膶?shí)質(zhì)是一個(gè)費(fèi)