物理人教版八年级下12.3《机械效率》课件(共31张PPT)

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机械效率

课前热身

1.做功的两个必备因素是________________；__________

_______________________

2.某建筑工地上，起重机将1000N的重物竖直向上匀速提

升10m后，又将重物水平移动了5m，在整个过程中，当

物体向上运动时，拉力做功___J；当在水平方向移动时，

拉力做功__J.

3.重力为100N的物体，受到50N的水平拉力，在水平面上

匀速前进5m，则重力做功为__J，拉力做功为___J.

作用在物体上的力

0

物体在力的

方向上通过一段距离

104

0

250

课前热身

4.如图6-2-1所示，把一个物体G在10s内匀速向上拉起0.5m，弹簧测力计的示数为24N，若不计滑轮重力和摩擦，(g=10N/kg)，则物体的质量是___kg，拉力F所做的功为___J，拉力F的功率为___W.

4.8

24

2.4

图6-2-1

课前热身

5.如图6-2-2所示，一个工人用此滑轮组在10s内将重600N的物体匀速提高了5m，则该工人作用在绳子自由端的拉力F=___N，他拉绳子的速度是__m/s，拉力F所做的功为____J，拉力F的功率为___W.

300

1

300

3000

图6-2-2

机械效率

3米

3米

沙子重100N桶重20N体重400N口袋重5N动滑轮重10N

把重为100N的沙子运上三楼，图中三种方法中哪一种办法最好？

有关机械的三种功

1、有用功（W有用）：对人们有用，人们必须做的功叫有用功。

2、额外功（W额）：对人们没用，但又不得不做的功叫额外功。

3、总功（W总)：有用功和额外功的总和叫总功。

如何提高机械效率

减小机械自重

例如：动滑轮太重，使得滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。

减小机械间的摩擦力。

增大物体的重量．即在额外功不变的情况下增大有用功

我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好

例题:

用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？

G

F

巩固练习

用图所示的滑轮组将１８００牛

的物体匀速提高２米，所用

的拉力是８００牛．求：

１．绳子自由端移动的距离？

２．有用功是多少？

３．拉力所做的总功是多少？

４．滑轮组的机械效率是多少？

巩固练习

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．

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；

课前热身

6.用一个动滑轮把重100N的砖块提到9m高的脚手架上，所用拉力为60N，所用时间为20s，那么有用功为____J，总功率为__W，此装置的机械效率为____%.

7.如图6-2-3所示，重为500N的物体与地面间的摩擦力是150N，为了使物体匀速移动，必须在绳端施加60N的水平拉力，则滑轮组的机械效率为；若物体移动速度为0.2m/s，则1min内拉力所做的功为____J.

83.3%

2160

900

54

83.3

图6-2-3

课前热身

8.下列情况下，有力对物体做功的是()

A.用力推车，车不动

B.一只苹果从树上落下来

C.举重运动员举着杠铃沿水平方向走了1m

D.小车在光滑的水平面上匀速运动

9.关于功率的说法中正确的是()

A.做功越多，功率越大

B.功率大的机器做功时间一定短

C.功率大的机器做功一定快

D.功率大的机器机械效率一定高

C

B

课前热身

10.下列关于机械效率的说法中正确的是()

A.做功多的机械，机械效率一定高

B.单位时间内所做的功越多，机械效率越高

C.使用任何机械的目的都是为了省功

D.使用任何机械，它的机械效率总小于1

11.在测定滑轮组机械效率的实验中，用到的测量工具有______和__________，需要测的物理量有__、__、__、__(要求写出名称的符号)，测量原理是_______________________________________________

D

刻度尺

弹簧测力计

F

S

G

h

η=×100%(或η=×100%).

典型例题解析

【例1】在下列情况中，外力做功的是()

A.用力把重物向上举起来

B.用力提一桶水在水平方向运动1m

C.用力推一辆小车，小车静止不动

D.用120N的力将足球踢到25m的远处.

A

典型例题解析

【例2】如图6-2-4所示，轻质木板OB绕O点转动，OB长1m，细线AB能承受的最大拉力为60N，在C点放一重为50N的物体M，OC长10cm，此时木板在水平位置静止平衡状态.现在物体M上加一水平向右的拉力F，F=10N，恰好使物体M在木板上匀速运动，经过5s后，细线裂断，求：①物体M受到的滑动摩擦力②细线断裂时，拉力F做的功和功率.

图6-2-4

【答案】①10N②5J，1W

典型例题解析

【例3】如图6-2-5所示，用该滑轮组提起重为320N的物体时，绳子自由端的拉力F=200N.(不计绳重和一切摩擦)

①该滑轮组的机械效率为多少

②若被提的重物改为G′=420N，5s内将重物提升2m，则绳端拉力做了多少功功率为多大机械效率是否变化如变化，则机械效率为多大

图6-2-5

【答案】①80%②1000J；200W；变大；84%

典型例题解析

【例4】如图6-2-6所示，木块重200N，前进过程中所受的摩擦力为40N，求：

①不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2m时拉力F做了多少功

②如果这个装置的机械效率是80%，拉力F的大小等于多少

图6-2-6

【答案】①80J②25N

典型例题解析

【例5】用“一定二动”的滑轮组来提升重物G，如图6-2-7所示，不计拉线质量及滑轮转动摩擦的影响，每个滑轮的质量相等，所提升的重物G是边长为2dm的正方体大理石块；当拉力F为60N时，石块恰能被匀速提升，求：①匀速提升大理石块时，滑轮组的机械效率多大②当绳子自由端拉力为40N时，大理石块对地面的压强是多大(ρ石=2.5×103kg/m3，g=10N/kg)

图6-2-7

【答案】83.3%,2×103Pa

方法小结

物体受到力的作用，在力的方向上通过了一段距离，这个力才对物体做了功.若力的方向与距离相反，就说物体克服阻力做功.功的定义公式为W=F·s，运用公式时应注意：力和力的方向上通过的距离要相互对应，不能用这个力去乘以物体在别的力作用下通过的距离；力的大小和方向必须恒定，如果变化，则无法通过此公式来计算功的大小.功率可以表示物体做功的快慢，其公式是P=，运用这一公式计算时必须注意功和做功时间的对应性.机械效果是指机械对物体所做的有用功与总功的比值，其公式为η===

运用此公式计算时关键是确定有用功、额外功和总功的大小.机械效率η越大，有用功在总功中所占的份额越多，说明机械的性质越好.机械效率η无单位而且η＜1.当有用功一定时，额外功越小，η越大；当额外功一定时，有用功越大，η越大.功、功率和机械效率常会与简单的运动、简单机械、压强等知识相联系，目的是主要考查学生的综合分析能力.

课时训练

1.举重运动员把重1.5×103N的杠铃举高1.8m，在这个过程中他做功________J，然后，他又举着杠铃水平向前移动1m，在这个过程中，他又做功__J.

2.一辆汽车满载时总重G=8×104N，在F=8200N的牵引力作用下上坡，已知汽车沿斜坡前进s=500m时，竖直方向升高h=10m，则牵引力F对汽车做的功是_______J，重力对汽车做的功是_______J.

3.某人用F=100N的水平力将一质量为30kg的物体沿水平方向推动了2m，接着又把它匀速举高1m，这人对物体共做了____J的功.(g=10N/kg)

0

2.7×103

4.1×106

8×105

500

课时训练

4.功率是表示________的物理量.甲、乙两台机器做相同的功所需的时间之比为3∶2，则甲、乙两机器的功率之比为_______.

5.一台拖拉机，功率为20kW，它以7.2km/h的速度匀速前进0.5h，做功________J，它受到的阻力为________N.

2∶3

做功快慢

10000

3.6×107

课时训练

6.如图6-2-8所示，用一轻质杠杆AB提升重为200N的物体G，支点O处的摩擦不计，BO=2OA，重物被举高0.2m，则动力作用点竖直下降的距离是____m，动力做功是___J，动力是____N.

图6-2-8

0.4

40

100

课时训练

7.某机械的效率为75%，已知所做的有用功是600J，则总功是

____J，额外功是____J.

8.如图6-2-9所示，用滑轮组匀速提升一重为100N的重物，所

用的拉力F大小为60N.如果物体上升1m，则W总=____J，W

有用=____J，η=______，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重

G动=____N.

800

200

图6-2-9

120

100

83.3%

20

课时训练

9.某机械的功率是750W，表示该机械()

A.每秒做功750J/sB.能做750J的功

C.1s的功率是750WD.1s内做750J的功

10.有甲、乙两台机器，甲机器的机械效率是90%,乙机器的机械效率是80%，那么下列说法中正确的是()

A.甲机器一定比乙机器省力

B.甲机器的功率一定比乙机器大

C.甲机器的有用功一定比乙机器多

D.以上说法都不对

11.用机械效率为90%的滑轮组提起270N的重物，加在绳子自由端的拉力为100N，则滑轮组上承受拉力的绳子股数应为()

A.2股B.3股C.4股D.5股

D

D

B

课时训练

12.提高滑轮组的机械效率，下列措施正确的是()

A.多用几个动滑轮，减小拉力

B.增加钩码个数，增大拉力

C.减小提升的高度，减小做功

D.上述措施都可行

13.如图6-2-10所示，用水平力F拉物体A在光滑水平面上沿直线移动S,做功W1；用同样的力F拉物体B在粗糙水平面上沿直线移动S,做功W2，则()

A.W1=W2B.W1＞W2

C.W1＜W2D.条件不定，无法比较

B

A

图6-2-10

F

F

光滑平面

粗糙平面

A

B

课时训练

14.甲、乙两人同时爬上一座山顶，甲的体重小于乙的体重，若使用时间相等，且两人所做的功分别为W1W2P1P2

则（）

A.W1＞W2P1＞P2B.W1＜W2P1＜P2

C.W1=W2P1=P2D.W1＜W2P1＞P2

B

15.再重为4N的动滑轮下面挂一个重16N的物体，提升物体时摩擦力不计，它的机械效率为（）

A.25%B.50%C.80%D.100%

C

16.甲、乙两台机械的机械效率分别是80%和60%，现分别使用这两台机械做相同的有用功，那么使用这两台机械所做的总功的比是（）

A.1:1B.4:3C.3:4D.无法断定

B

17.下列说法中正确的是（）

A.使用机械的目的都是为了提高机械

B。功的原理只适用于理想机械

C。使用机械的目的都是为了省力

D。任何机械的机械效率都小于1

D

课时训练

15.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，得到如下数据，见表格

次数钩码质量(g)钩码的高度(m)弹簧测力计示数(N)弹簧测力计移

动距离(m)

11000.10.50.3

22000.20.90.6

①所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数最少分别为__和___.

②第1次，第2次实验的机械效率的大小分别是η1=______，