人教版八年级物理下册 （机械效率）简单机械教学课件

第3节机械效率第十二章简单机械

一、有用功和额外功1.有用功:为了达到目的必须做的功。2.额外功:为了达到某一目的,不得不克服机械本身的重力和摩擦力等因素而做的功。3.总功:有用功和额外功的总和。4.关系:W总=W有+W额。二、机械效率1.定义:有用功跟总功的比值。3.规律:因为有用功小于总功,所以机械效率总小于1。4.影响滑轮组机械效率的因素:(1)提升的物重;(2)动滑轮的重力;(3)滑轮与绳子之间的摩擦力。【例题】

用如图所示的滑轮组将货物缓慢提升3m,已知货物重850N,所用拉力F为300N(不计摩擦和绳重带来的影响)。求:(1)有用功W有。(2)总功W总。(3)额外功W额。(4)动滑轮的重力。(5)滑轮组的机械效率η。点拨

解析

(1)有用功W有=Gh=850

N×3

m=2

550

J。(2)绳子自由端移动的距离s=nh=3×3

m=9

m,总功W总=Fs=300

N×9

m=2

700

J。(3)额外功W额=W总-W有=2

700

J-2

550

J=150

J。答案

(1)2550J

(2)2700J

(3)150J(4)50N

(5)94%1234567一、有用功、额外功1.李玲同学值日时用水桶将水从一楼提到三楼教室,她做的有用功是(

)A.对桶所做的功B.对水所做的功C.对水和桶所做的功D.对水、桶和人所做的功答案解析解析关闭本题考查有用功、总功和额外功,李玲同学值日将水桶从一楼提到三楼的目的是将水提上去,而水桶是为了装水,故对水所做的功为有用功,对桶和人所做的功为额外功,对水、桶和人做的功为总功。答案解析关闭B12345672.卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,就两人克服茶杯重力做的功,下列说法中正确的是(

)A.都是有用功B.都是额外功C.对喝茶的人而言是有用功D.对卖茶杯的人而言是有用功答案解析解析关闭喝茶的人目的是茶水,因此对茶水做的功是有用功,对茶杯做的功是额外功;卖茶杯的人目的是茶杯,对茶杯做的功是有用功。选D。答案解析关闭D1234567二、机械效率3.关于机械效率,下列说法中正确的是(

)A.机械做的功越多,机械效率越高B.机械做的总功越多,机械效率越高C.做额外功越多,机械效率就越高D.额外功在总功中占的比例越大,机械效率就越低答案解析解析关闭答案解析关闭12345674.甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则(

)A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.乙吊车的电动机做的额外功较多C.甲吊车的电动机做的总功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同答案解析解析关闭甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高,说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比值比乙吊车大;把相同质量的物体提高相同的高度,根据公式W有=Gh=mgh可知,两辆吊车所做的有用功相同;机械效率不同,是因为做的额外功不同,导致总功不同。答案解析关闭B12345675.如图所示,工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m,在此过程中滑轮组的机械效率是

(

)A.80%

B.62.5%C.125% D.20%答案解析解析关闭答案解析关闭12345676.如图所示,用动滑轮匀速提起重力为3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m。在此过程中,动滑轮的机械效率为

,拉力F的功率为

W,若要提高动滑轮提升物体的效率,可以采取的措施是:

。

答案

75%

0.4

增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力12345677.右图是一种塔式起重机,它将600kg的建筑材料匀速吊起时,对绳子的拉力为2500N,在建筑材料上升5m高度过程中,绳端移动的距离为15m,g取10N/kg,求:(1)建筑材料所受的重力;(2)起重机对绳拉力做的功;(3)塔式起重机的机械效率。答案

(1)6000N

(2)3.75×104J

(3)80%第十二章·简单机械第3节机械效率

思考：使用动滑轮可以省功吗？动滑轮只能省力，不能省功！观察与思考导入新课要把重100N的沙子运上三楼。右图画了三种办法。同学们讨论一下：哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？学习目标1．能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。2．明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。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方法1他的目的是：把沙子运上三楼手提水桶提沙子一、有用功和额外功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。想一想议一议：对砂子做功对空桶做功对动滑轮做功W有议一议：方法2：方法3：}W额}W总对砂子做功对口袋做功对动滑轮做功W有}W额}W总另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？方法2方法3动滑轮提水桶提沙子动滑轮提口袋提沙子理解机械的三种功GF要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时，你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做，是额外功。提升物体G是目的,有利用价值,是有用功要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，动力所做的是总功如：用竖直方向上的滑轮提升物体G无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。W有用=G物·hW有=f摩擦·S物有用功并非人们需要但又不得不做的功（1）克服机械自重做功：W额外=G动滑轮·h使用动滑轮或滑轮组时：（2）克服机械间的摩擦做功：使用斜面时：W额外=f摩擦·L额外功动力对机械所做的功.有用功和额外功的和等于总功。W总=W有用+W额外公式（1）：公式（2）：W总=F动力·S动力作用在机械上的动力动力作用点移动的距离总功W有1=G沙h三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？方法2：方法3：W额1=（G桶

+G人）hW总1=（W有1+W额1）方法1：=

100N×6m=600J=(20N+400N)×6m=2520J=3120JW有2=G沙h

=600JW额2=（G桶

+G轮）hW总2=（W有2+W额2）=(20N+10N)×6m=180J=780JW有3=G沙h

=600JW额3=（G袋

+G轮）hW总3=（W有3+W额3）=(5N+10N)×6m=90J=690J3m3m沙子重100N

桶重20N

体重400N口袋重5N

动滑轮重10N

方法2方法1方法3算一算：二、机械效率（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位.1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）（2）机械效率总小于1.（因为有用功总小于总功）2.公式：%3.特点：起重机的机械效率是45%，它表示什么意思？使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是45%，也可以说有用功在总功中所占的百分比是45%，另外的55％是额外功。4、理解机械效率的含义：离心式水泵60%－80%柴油机28%－37%起重机40%－50%汽油机22%－27%生活中一些机械的机械效率没有！有没有机械效率为100%的机械？为什么？使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此，有用功总是小于总功，而所以η总是小于1。5、滑轮组的效率：总成立：S=nhvF=nvG1、理想：F=G/nW有用=

GhW总=FS

=（一）竖直拉自由端：速度：距离：动滑轮自重、摩擦等不计η=100%

（二）实际（一般忽略摩擦，只考虑G动）W总=FS

=W有用=GhW额外=G动hF=（G+G动）/n（G+G动）

n×nh=Gh+G动h

η<100%3.η＝W总W有用＝1

+1GG动＝Gh

+G动hGh＝G+G动G（滑轮组效率由什么决定。G和G动）4.说明：（1）滑轮组的η与绕线方式无关；（2）G动一定时，物体的G越大，η

越高；