沪科版八年级物理 （机械效率）机械与人教育教学课件VIP

第十章机械与人机械效率

新课引入观察并思考：参照右图所示的方法进行实验。1.用弹簧测力计将钩码匀速提升一定高度[图（a）]。2.用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码匀速提升相同高度[图（b）]。比较弹簧测力计两次拉力所做的功，你会发现借助动滑轮的弹簧测力计，其拉力所做的功要多一些。这是为什么呢？你能找出其中的原因吗？（a)（b)学习目标知道什么叫有用功、额外功和总功。1知道什么叫机械效率，会进行有关机械效率的计算。2学会测量滑轮组的机械效率。3知识讲解一、什么是有用功、额外功和总功？克服重物重力所做的功为有用功。克服动滑轮和绳子重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功为额外功。拉力所做的功为总功。知识讲解1.有用功、额外功、总功的定义2.有用功、额外功、总功的关系有用功：对我们有用的，是我们需要做的功。（有利用价值）额外功：利用机械做功时，克服机械自身重力以及摩擦力等所做的功。

（既没有利用价值而又不得不做的功）总功：动力对机械所做的功（有用功和总功的总和）强化训练提水事例目的有用功额外功总功1.用桶从井中提水2.水桶掉进井里要把桶捞起来3.用书包把书背上楼分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。捞桶背书G水hG桶hG书hG桶hG水h(G包+G人)h=

W总+=

W总+=

W总+知识讲解二、机械效率1.意义：表示机械做功时，有用功在总功中所占的份额，是机械性能的重要指标。2.定义：有用功跟总功的比值3.计算公式：4.单位：机械效率是一个没有单位的物理量。知识讲解对机械效率概念的理解（1）机械效率是表示机械做功性能的一个重要指标。（2）机械效率常用百分数表示，是一个没有单位的物理量。（3）进行有关机械效率的计算时，要分清有用功、额外功和总功。（5）进行有关机械效率的计算时，常用的公式：（4）机械效率总小于1知识讲解机械效率、功率的区别和联系机械效率功率相同点两者都是表示机械做功性能的重要指标。不同点机械效率是表示机械做功时，有用功在总功中所占的份额。功率表示的是机械做功的快慢。两者之间没有必然的联系！知识讲解【例题】用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？已知：G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m。求：η。解：W有=Gh=200N×2m=400J；

W总=Fs=120N×4m=480J。答：动滑轮的机械效率约是83.3%。强化训练起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4x104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等，起重机提升重物所做的功是有用功为：起重机的电动机所做的功是总功为：因此，起重机的机械效率为：答：这台起重机的机械效率为44%。

知识讲解三、机械效率总是一定的吗？（1）实验原理：（2）实验器材：

(3)注意事项

弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。竖直向上，匀速拉动测力计。

1.实验探究测定滑轮组的机械效率知识讲解知识讲解动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高；物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。实验结论：归纳用滑轮组提升物体时，滑轮组的机械效率与物体的重、绳重及动滑轮的自重、机械间的摩擦等因素有关；而与滑轮组的绕法以及被提升的高度无关。知识讲解拓展如何提高机械效率？1.改进机械的结构，使它更合理，更轻巧。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。2.减小机械间的摩擦力。例如：加强机械运动部位的润滑。3.增大物体的重量。在额外功不变的情况下增大有用功。强化训练图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。（1）实验时要竖直向上________拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_______N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将

（选填“增大”“减小”或“不变”）匀速2.42483.3%增大机械效率

1.有用功、额外功和总功

2.机械效率的概念

3.有关机械效率的计算

4.测算滑轮组的机械效率知识总结课堂练习1.如图所示，升旗过程中，克服旗的重力做的功是________，克服绳子重力做的功是________，拉力做的功是________。(均填“有用功”“额外功”或“总功”)有用功额外功总功2.(漳州中考)亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5kg的大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短。则亮亮与爸爸所做的(

)A.有用功相等B.总功相等C.总功率相等D.有用功和总功的比值相等A课堂练习3.甲乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是(

)A.使用甲机械省力B.使用甲机械做功快C.在相同的时间内，使用甲机械完成的功多D.乙机械的额外功在总功中占的比例大D课堂练习4.测定滑轮组的机械效率，除了需要动滑轮、定滑轮、铁架台和钩码外，还需要

、

_

和

;（1）测机械效率依据的公式是__________;（2）填写实验记录表格中缺少的数据。（3）提升相同的砝码时，若增加动滑轮的个数，机械效率将

。（选填“增大”“不变”“减小”）细绳弹簧测力计刻度尺0.841.270%减小课堂练习5.一台起重机将重6000N的建筑材料提升10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？解：起重机做的有用功为：起重机做的总功：起重机的机械效率：答：起重机做的总功是1×105J，机械效率是60%。课堂练习W有＝Gh=6000N×10m=60000J；W总=W有用+W额=60000J+40000J=1×105J；

第十章机械与人机械效率

想一想：你会采用哪种方法将沙子运上三楼？新课引入观察与思考“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣.你知道生活中的“率”一词吗？观察与思考种子的发芽率树的成活率油烟净化率工作效率1.知道有用功、额外功、总功的概念.2.掌握机械效率的概念以及计算公式.3.会测量滑轮组的机械效率.4.了解如何提高机械效率.学习目标新课目标1.用弹簧测力计将钩码匀速提升一定高度.如图甲所示，记录弹簧测力计示数.2.用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码匀速提升相同高度，如图乙所示.记录弹簧测力计示数.3.将记录下的弹簧测力计示数填入表格中，并完成该表格.甲乙

新课讲解什么是机械效率一将表格完成后，你会发现借助动滑轮的弹簧测力计，拉力做的功要更多一些，你知道是为什么？物理量G/Nh/mF/Ns/mW非动W动123实验证明，使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力、方便等有利因素，但是，由于机械本身的自重，以及摩擦等因素的影响，需要额外做一些功.GF从总功中减去额外功才是对我们有用的功，是有用功.

拉力所做的功，物理学中叫总功.

提升重物，要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则不能完成任务.这个功不是目的而又不得不做，是额外功.1.总功、额外功、有用功要把重100N的沙子运上三楼.下图画了三种办法.哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？沙子重100N

桶重20N

体重400N

口袋重5N

动滑轮重10N

典例与精析人提沙子做功对沙子做功对桶做功W1=600J克服自重做功总功3120J额外功2520JW2=120JW3

=2400J有用功600J①桶装，手提上楼对沙子做功W1=600J对桶做功对动滑轮做功有用功600J额外功180J人拉滑轮利用桶做功W2

=120JW3

=60J总功780J②桶装，动滑轮吊运对沙子做功对口袋做功对动滑轮做功人拉滑轮利用口袋做功W1=600JW2

=30JW3=60J有用功600J额外功90J总功690J③袋装，动滑轮吊运对比三种方式的总功可知，第三种方式最好，其做的总功最少.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.观察与思考②机械效率的符号是，表达式:注：因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位.①定义：有用功和总功的比值叫机械效率.机械效率越高，说明有用功所占的比例越大.×100%2.机械效率例题

用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？已知：G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m解：W有=Gh=200N×2m=400J

W总=Fs=120N×4m=480J×100%=×100%≈83.3%η＝

W有W总400J480J典例与精析实验目的学习测量滑轮组的机械效率.分析得出影响滑轮组机械效率的因素.实验步骤按照右图方式组装好滑轮组，并使用该滑轮组分别将甲、乙两组钩码提起，再将两次实验所测算的数据填入表中.甲乙机械效率总是一定的吗？二实验与探究对于一个机械来说，它的机械效率是恒定不变的吗？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η甲乙结论：同一机械，提升的重物不同时，机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越大.η=关于测量滑轮组机械效率的几点说明：===（1）在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s和h.（2）若不考虑绳重和摩擦，只计动滑轮重力时：F=(G+G动)/nη=G+G动Gη=即：即：η=G+G动G×100%×100%×100%×100%×100%×100%×100%如何提高机械效率？①改进机械的结构，减小机械自重动滑轮太重，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.②减小机械间的摩擦加强机械运动部位的润滑.η＝×100%

W有用W总为什么使用任何机械都要对外做额外功？你能知道吗？因为有机械自重以及摩擦,只有理想机械才可以不做额外功.

有没有机械效率为100%的机械？为什么？没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1.机械效率三种功有用功（W有）额外功（W额）总功（W总）机械效率公式：η＝×100%

W有W总课堂小结测量机械效率的原理提高机械效率的方法改进机械的结构，减小机械自重减小机械间的摩擦使用同一机械做功时，增大有用功η＝×100%

W有W总测量机械效率1.关于机械效率，下列说法正确的是（）A.机械效率高的机械做功一定多B.使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高C.没有摩擦时，机械效率一定等于100%D.做同样的有用功，额外功越小，机械效率越大C课堂训练2.关于机械效率，以下说法正确的是（）A.机械效率总小于1B.单位时间里做功越多的机械，机械效率越高C.做功越多的机械，机械效率越高D.省