第4节 机械效率 物理教科版八年级下册

初中物理教科版八年级下册4.机械效率

第1课时认识机械效率第十一章机械与功复习导入温故而知新1.做功的两个要素：（作用在物体上的力）F（物体在力的方向上移动的距离）s2.功和功率的计算公式：W=Fs状元成才路状元成才路讨论通过一动滑轮用60N的拉力提起重为100N的重物，使重物提高2m。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？S=2h=2×2m=4mW用机械=F·S=60N×4m=240JW手=G·h=100N×2m=200J思考：如为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢？状元成才路状元成才路你知道生活中的“率”一词吗？种子的发芽率树苗的成活率油烟净化率工作效率“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣。状元成才路状元成才路推进新课有用功和额外功小明和小聪要把重100N的沙子运上三楼。图中画了三种办法，哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？观察做功的不同办法状元成才路状元成才路人提沙子做功1.对砂子做功2.对桶做功3.克服自重做功人拉滑轮做功1.对砂子做功2.对桶做功3.对动滑轮做功人拉滑轮做功1.对砂子做功2.对口袋做功3.对动滑轮做功状元成才路状元成才路有用功W有用：为了达到某一目的必须做的功.额外功W额外：为了达到某一目的的过程中，并非我们需要但又不得不做的功.总功W总：有用功与额外功的总和.

W总=W有用+W额外你希望额外功多些还是少些呢？状元成才路状元成才路例如：滑轮

要达到目的，完成有用功，必须施加力F对滑轮做功，是总功。提升重物是目的，是有用功。本身无利用价值而又不得不做，是额外功。状元成才路状元成才路请同学们完成下表的空白部分：做功方式有用功额外功总功桶装，手提上楼100N×6m(400+20)N×6m桶装，动滑轮吊运100N×6m×(20+10)N×12m袋装，动滑轮吊运100N×6m×(5+10)N×12m3120J780J690J状元成才路状元成才路用水桶从井中提水时，所做的有用功是__

__

_

__

，额外功是__

，总功是

；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是

___，额外功是__

，总功是__

。水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功克服请你判断状元成才路状元成才路机械效率物理学中把有用功根总功的比值叫做机械效率。机械效率越高，说明有用功所占的比例越大。机械效率的符号是η，常用百分数表示。状元成才路状元成才路分析公式：W额外＞0，W总＞W有用，所以η＜1W额外＝0，W总＝W有用，所以η＝1理想状态，忽略机械自重和摩擦状元成才路状元成才路观察做功的不同办法在上图的三种不同做功方式中，我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面我们来算算三种不同方式的机械效率。19.2%76.9%88.2%状元成才路状元成才路例题起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的效率是多少？g取10N/kg。状元成才路状元成才路解：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起重机的电动机所做的功是总功因此，起重机的机械效率状元成才路状元成才路一些机械的机械效率在生产中，人们利用多种方式提高机械效率，但都不能使其达到100%，皮带传动的机械效率是94%~98%。状元成才路状元成才路一些机械的机械效率起重机：40%－50%抽水机：60%－80%状元成才路状元成才路如何提高机械效率

？▲改进机械的结构，减小机械自重▲减小机械间的摩擦力。

例如：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。例如：加强机械运动部位的润滑.状元成才路状元成才路随堂练习1.请你判断（1）有用功越多，机械效率越高（）（2）额外功越少，机械效率越高（）（3）物体做功越慢，机械效率越低（）（4）做总功越多，机械效率越低（）（5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（）（6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（）（7）机械效率越高，越省力（）√√×××××状元成才路状元成才路2.关于机械效率的说法中正确的是

（

）A.越省力的机械，效率越高B.做有用功越多的机械，效率越高C.做相同的功，额外功的值越小，效率越高D.做功越快的机械，效率越高C状元成才路状元成才路3.甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的水桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学所做有用功、额外功的说法正确的是（）A.甲提水桶做的功是有用功B.乙提水桶做的功是有用功C.甲提水桶对桶做的功是额外功D.乙提水桶对桶做的功是额外功C状元成才路状元成才路4.用500N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8m,可将滑轮组悬挂的重为1500N的物体匀速提高2m，则额外功占总功的百分比是（）A.25% B.75% C.15%D.85%A状元成才路状元成才路5.用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速向上提起3m，拉力为150N.这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？解：机械效率η==≈66.7%.拉力的功率P===180W.状元成才路状元成才路初中物理教科版八年级下册4.机械效率

第2课时测量滑轮组的机械效率第十一章机械与功情景导入思考：往楼顶上搬运较重的货物时，常常看到搬运工人搭上一个滑轮组，就可以把货物轻松地拉上去，这是为什么？状元成才路状元成才路推进新课实验测量滑轮组的机械效率实验原理实验器材刻度尺、弹簧测力计、钩码、铁架台、一个定滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2m的细绳状元成才路状元成才路实验装置

先后按下图（a）、（b）、（c）所示三种情况，将实验器材安装好（注意滑轮组吊线的安装方法）。状元成才路状元成才路实验注意（1）必须匀速竖直拉动弹簧测力计，否则无法读出拉力大小；（2）h、s中可以测量一个，用s=nh的关系求出另外一个；也可以都不测量，利用推导式η=W有/W额=Gh/Fs=G/nF计算机械效率；（3）本实验控制滑轮组相同，改变钩码重，是为了探究滑轮组的机械效率与提升的物重的关系（相同情况下，提升的物重越大机械效率越高）；状元成才路状元成才路（4）还可以控制钩码重相同，换用不同的滑轮组重做几次实验，可以探究滑轮组的机械效率与动滑轮质量、摩擦的关系（相同情况下，动滑轮质量越大、摩擦越大机械效率越低）.状元成才路状元成才路实验步骤状元成才路状元成才路实验数据实验记录表滑轮组钩码重/N钩码上升高度/m有用功/J弹簧测力计示数/N绳子自由端移动距离/m总功/J机械效率状元成才路状元成才路分析讨论：（a）、（b）两个装置，挂的钩码数量相同时，机械效率有什么不同？（b）、（c）为同一装置，挂的钩码数量不同时，它的机械效率有什么变化？出现机械效率高低不同的原因是什么？状元成才路状元成才路实验结论（1）动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越高。（2）物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。状元成才路状元成才路思考影响滑轮组机械效率的因素1.滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）2.所提升的物重（物重增加，机械效率也提高）3.动滑轮的自重（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）状元成才路状元成才路提高机械效率的方法减轻机械自重;减小机械间的摩擦(加润滑油);允许情况下增加物重。状元成才路状元成才路随堂练习1.关于机械效率，下列说法中正确的是（）A.机械效率高的机械做的有用功多B.机械效率高的机械做功快C.机械效率高的机械做功多D.机械效率高的机械做的有用功在总功中的比例大D状元成才路状元成才路2.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A.做功多的机器机械效率一定高B.功率小的机器做功慢C.机械效率高的机器功率一定大D.功率大的机器做功时间一定短B状元成才路状元成才路3.如图所示，利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20N，不计绳与动滑轮间的摩擦及绳子重力。第一次把重为100N的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η1；第二次把重为200N的货物匀速提升，这个过程中动滑轮的机械效率为η2，则（）A.η1<η2 B.η1>η2C.η1=η2 D.η1和η2的关系无法确定A状元成才路状元成才路4.测滑轮组机械效率时，所用实验装置如图所示.（1）实验中要竖直向上_______拉动弹簧测力计.匀速状元成才路状元成才路（2）表中第1次实验数据有错误，改正后计算其机械效率为_______.60.6%状元成才路状元成才路