第4節(jié) 機(jī)械效率 （課件）人教版物理八年級下冊

人教版物理八年級下冊第十二章簡單機(jī)械匯報(bào)人：孫老師匯報(bào)班級：X級X班第4節(jié)機(jī)械效率目錄壹學(xué)習(xí)目標(biāo)貳新課導(dǎo)入叁新知探究肆隨堂練習(xí)伍課堂小結(jié)第壹章節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)2.掌握機(jī)械效率的含義，知道機(jī)械效率是小于1的，能利用機(jī)械效率的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算1.知道什么是有用功、額外功和總功3.通過實(shí)驗(yàn)了解滑輪組機(jī)械效率的高低與物體重力的大小有關(guān)第貳章節(jié)新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入

1.為了達(dá)到某一目的而必須做的功是________，并非需要但又不得不做的功是________，實(shí)際做的所有功是________。

2._______和______的比值叫作機(jī)械效率，用字母_____表示。機(jī)械效率一般用________表示。

3.有用功總是______總功，所以任何機(jī)械的機(jī)械效率總是______1。有用功額外功總功有用功總功η百分?jǐn)?shù)小于小于工人通過滑輪組、定滑輪和輪軸提升豎井中的重物。工人為什么不直接提起重物，而是將這么多的簡單機(jī)械進(jìn)行組合呢？使用這些簡單機(jī)械的優(yōu)勢是什么？第叁章節(jié)新知探究新知探究研究使用動(dòng)滑輪是否省功1.用彈簧測力計(jì)將鉤碼緩慢地提升一定的高度，計(jì)算拉力所做的功。2.用彈簧測力計(jì)并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，計(jì)算拉力所做的功。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：一、有用功和額外功實(shí)驗(yàn)記錄：物重G/N物體移動(dòng)距離h/m

直接提起物體做功W直拉力F/N繩子移動(dòng)距離s/m用裝置拉起來做功W機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：有用功：機(jī)械對外所做的功。額外功：使用機(jī)械時(shí)，克服機(jī)械本身的重力以及摩擦力等因素的影響而多做的功?？偣Γ簞?dòng)力對機(jī)械所做的功，等于有用功和額外功之和，即W總=W有用+W額外事實(shí)上，使用任何機(jī)械都不能省功。在總功一定的情況下，人們希望有用功越_____越好，額外功越_____越好。注：機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位。思考：機(jī)械效率可能大于1或者等于1嗎？多少機(jī)械效率：有用功跟總功的比值。η=W總W有用公式：二、機(jī)械效率起重機(jī)40%~50%汽油發(fā)動(dòng)機(jī)：22%~27%柴油發(fā)動(dòng)機(jī)：28%~30%抽水機(jī)60%~80%現(xiàn)在各種機(jī)械的機(jī)械效率都還不夠高！測量滑輪組的機(jī)械效率設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：需要測量哪些物理量？用什么測量工具？怎樣計(jì)算有用功和總功？需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？實(shí)驗(yàn)原理：GhFsη＝

＝

W有用W總1.測出鉤碼所受重力，再按圖所示組裝滑輪組。記下鉤碼和繩端的位置。2.勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，讀出拉力F的值，并用刻度尺測出鉤碼移動(dòng)的距離與繩子移動(dòng)的距離。3.計(jì)算機(jī)械效率。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：增加物重，機(jī)械效率會(huì)提高。物重G/N物體移動(dòng)距離h/m

有用功W有用拉力F/N繩子移動(dòng)距離s/m總功W總效率η1.動(dòng)滑輪重(動(dòng)滑輪重減小，機(jī)械效率提高)思考：你覺得除此之外還有什么其他的因素會(huì)影響機(jī)械效率呢？2.摩擦(輪與軸及輪與繩之間)、繩重(減小摩擦、繩重可以減少額外功，提高機(jī)械效率)討論：如何提高機(jī)械設(shè)備的機(jī)械效率？1.改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)、使其更合理、更輕巧。2.定時(shí)保養(yǎng)、加潤滑油減小機(jī)械間的摩擦。3.在機(jī)械能承受的范圍內(nèi)，盡可能增加每次提升重物的重量，充分發(fā)揮機(jī)械的作用。降低額外功提高有用功1.如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度，與提升B相比，提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大，若不計(jì)繩重與摩擦的影響，則提升A的過程（）A.額外功較小B.額外功較大C.總功較小D.總功較大D2.起重機(jī)把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提升了3m，而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是3.4×104J，起重機(jī)的效率是多少？（g取10N/kg）解：起重機(jī)勻速提升重物，則F＝G＝mg＝0.5×103kg×10N/kg＝5×103N起重機(jī)提升重物所做的有用功：W有用＝Fh＝5×103N×3m＝1.5×104J起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)所做的功是總功：W總＝3.4×104J則機(jī)械效率：η＝

＝

＝0.44＝44%

3.4×104J1.5×104JW總W有用第肆章節(jié)隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)1.用滑輪組勻速提升重物的過程中，哪個(gè)是有用功？哪些是額外功？動(dòng)滑輪對重物的拉力做的功為有用功；克服動(dòng)滑輪本身所受的重力、繩的重力以及摩擦力所做的功為額外功。2.一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物勻速提高4m，起重機(jī)做的有用功是多少？如果額外功是9600J，總功是多少？機(jī)械效率是多少？起重機(jī)所做的額外功是由哪些因素引起的？解：起重機(jī)做的有用功W有用=Gh=3600N×4m=14400J總功W總=W有用+W額外=14400J+9600J=24000J。機(jī)械效率起重機(jī)所做的額外功是由動(dòng)滑輪、起重臂和鋼絲繩所受的重力以及摩擦力引起的。3.用一個(gè)動(dòng)滑輪在5s內(nèi)將一個(gè)重200N的物體向上勻速提起3m，拉力為150N。這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少？拉力的功率是多少？解：由題可知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離s=nh=2×3m=6m，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率拉力的功率4.兩位同學(xué)根據(jù)圖中裝置分別用自己的器材測量滑輪組的機(jī)械效率，下表是他們實(shí)驗(yàn)中的一組數(shù)據(jù)。請將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整并說明機(jī)械效率不同的原因可能是什么。鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m有用功W有用/J總功W總/J機(jī)械效率η甲同學(xué)1.00.10.50.3乙同學(xué)3.00.11.20.3鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m有用功W有用/J總功W總/J機(jī)械效率η甲同學(xué)1.00.10.50.3乙同學(xué)3.00.11.20.30.10.1566.7%0.30.3683.3%分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙兩同學(xué)測得的滑輪組的機(jī)械效率不同的主要原因是所提升鉤碼的重力不同。5.有沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？舉例說明，通過什么途徑可以提高機(jī)械效率。沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械。因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械做功時(shí)，必然要克服機(jī)械受到的重力、摩擦力等做額外功，即有用功一定小于總功，機(jī)械效率一定小于100%。提高機(jī)械效率的主要辦法是改進(jìn)結(jié)構(gòu)使機(jī)械設(shè)備更合理、更輕巧，在使用中注意保養(yǎng)，做好潤滑，如使用滑輪組提升重物時(shí)，盡量使用輕質(zhì)的動(dòng)滑輪和繩子，盡量減小滑輪和軸間的摩擦，這樣可以減小額外功；或者增大重物質(zhì)量，增大有用功，也可提高機(jī)械效率。6.有沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？舉例說明，通過什么途徑可以提高機(jī)械效率。7.某小組同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。(1)實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為______N。鉤碼總重G為1N，鉤碼上升高度h為0.1m時(shí)，C點(diǎn)上升了0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為________(精確到0.1%)。0.566.7%(2)實(shí)驗(yàn)中若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是________________________。杠桿所受的重力(3)若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至B，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將_______（選填“變大”“變小”或“不變”)。變大8.用滑輪組勻速提升重物的過程中，哪個(gè)是有用功？哪些是額外功？動(dòng)滑輪對重物的拉力做的功為有用功；克服動(dòng)滑輪本身所受的重力、繩的重力以及摩擦力所做的功為額外功。9.一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物勻速提高4m，起重機(jī)做的有用功是多少？如果額外功是9600J，總功是多少？機(jī)械效率是多少？起重機(jī)所做的額外功是由哪些因素引起的？解：起重機(jī)做的有用功W有用=Gh=3600N×4m=14400J總功W總=W有用+W額外=14400J+9600J=24000J。機(jī)械效率起重機(jī)所做的額外功是由動(dòng)滑輪、起重臂和鋼絲繩所受的重力以及摩擦力引起的。10.兩位同學(xué)根據(jù)圖中裝置分別用自己的器材測量滑輪組的機(jī)械效率，下表是他們實(shí)驗(yàn)中的一組數(shù)據(jù)。請將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整并說明機(jī)械效率不同的原因可能是什么。鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m有用功W有用/J總功W總/J機(jī)械效率η甲同學(xué)1.00.10.50.3乙同學(xué)3.00.11.20.3鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m有用功W有用/J總功W總/J機(jī)械效率η甲同學(xué)1.00.10.50.3乙同學(xué)3.00.11.20.30.10.1566.7%0.30.3683.3%分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙兩同學(xué)測得的滑輪組的機(jī)械效率不同的主要原因是所提升鉤碼的重力不同。11.有沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？舉例說明，通過什么途徑可以提高機(jī)械效率。沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械。因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械做功時(shí)，必然要克服機(jī)械受到的重力、摩擦力等做額外功，即有用功一定小于總功，機(jī)械效率一定小于100%。提高機(jī)械效率的主要辦法是改進(jìn)結(jié)構(gòu)使機(jī)械設(shè)備更合理、更輕巧，在使用中注意保養(yǎng)，做好潤滑，如使用滑輪組提升重物時(shí)，盡量使用輕質(zhì)的動(dòng)滑輪和繩子，盡量減小滑輪和軸間的摩擦，這樣可以減小額外功；或者增大重物質(zhì)量，增大有用功，也可提高機(jī)械效率。12.有沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？舉例說明，通過什么途徑可以提高機(jī)械效率。13.用一個(gè)動(dòng)滑輪在5s內(nèi)將一個(gè)重200N的物體向上勻速提起3m，拉力為150N。這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少？拉力的功率是多少？解：由題可知，n=