2025年春新教科版物理八年级下册课件 第11章 机械与功 第4节 机械效率

第11章机械与功第4节机械效率八下物理JK

1.现象探究：用不同的方式做功目的把重的沙子运上

高的三楼方式直接用桶提上去用动滑轮和桶拉上去用动滑轮和口袋拉上去图示______________________________________________各部分的重力体重、桶重、口袋重

、动滑轮重、沙子重

运沙子的功

无用的功

探究归纳采用不同的方式做功都可以达到把沙子运上3楼的目的，但是用不同的方式所做的无用功是不同的2.有用功、额外功、总功概念举例或说明有用功

为了达到某一目的而必须做的功运沙子上楼，克服沙子重力做的功

概念举例或说明额外功

并非我们需要但又不得不做的功运沙子时，沙子要装在桶或口袋里，桶或口袋要由人或通过动滑轮提到楼上，克服桶或口袋、人或动滑轮重力做的功总功

有用功加上额外功是总共做的功运沙子上楼的过程中，人所做的功为总功

典例1

[渭南期中]

清晨，河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞出桶时发现桶里带了些水.在打捞水桶的过程中，对水所做的功是______功，对桶所做的功是______功，对水和桶做的功是____功.（均选填“有用”“额外”或“总”）额外有用总3.杠杆和滑轮（组）做功的比较杠杆滑轮（组）____________________________________________________________________________________若不计绳重及摩擦：

B

1.机械效率2.功、功率和机械效率的比较物理量意义定义符号公式单位说明功做功,即能量的转化力与物体在力的方向上移动的距离的乘积

（1）功率大小由功和时间共同决定,单独强调任物理量意义定义符号公式单位说明功率表示物体做功的快慢功与做功所用时间之比

何一方面都是错误的.物理量意义定义符号公式单位说明机械效率有用功在总功中所占的比例有用功与总功的比值

无（2）功率和机械效率是两个不同的物理量,它们之间没有直接关系3.杠杆和滑轮组的机械效率装置图计算公式杠杆_______________________________________________

装置图计算公式滑轮组竖直提升物体______________________①涉及绳子的段数时：

；装置图计算公式滑轮组竖直提升物体______________________②不计绳重、摩擦：

装置图计算公式滑轮组水平匀速拉物体_____________________________________________

D

4.测量滑轮组的机械效率（1）测量滑轮组的机械效率实验思路要想测量滑轮组的机械效率，就要想办法找出使用滑轮组工作时的有用功和总功，然后求出二者的比值.实验思路（1）组装一个滑轮组，使用该滑轮组提升重物，测出重物的重力和被提升的高度，可计算出有用功；测出绳端拉力的大小和移动的距离，可计算出总功，进而可计算出机械效率.换用不同重物，可比较提升不同重物时的机械效率.实验思路（2）换用较重的动滑轮，组装和（1）相同的滑轮组，使用该滑轮组分别提起和（1）相同的重物，比较和（1）提起相同重物时的机械效率.实验器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮、长约

的细绳、铁架台等实验过程______________________（1）用弹簧测力计测出钩码所受的重力

并填入表格.（2）按照图甲组装滑轮组,分别记下钩码和绳端（弹簧测力计挂钩底部）的位置（目的是测量

和

）.实验过程（3）如图乙所示,匀速缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,从弹簧测力计上读出拉力

的值,用刻度尺测出钩码提升的高度和绳端移动的距离

,将这三个量填入表格中.（4）利用公式计算出有用功、总功

、机械效率

并填入表格中.（5）改变钩码的数量,重复上面的实验（多次实验，获得普遍规律）.实验过程（6）换用较重的动滑轮组成滑轮组，重复（2）

步,将实验数据记入表格____________________________________________________________________________________________________实验分析（1）由1、2、3（或4、5、6）三次实验可知,使用同一滑轮组,提升的钩码越重,其机械效率越高.（2）由1、4（或2、5或3、6）两次实验可知,使用两个动滑轮重力不同的滑轮组提升相同的钩码升高相同高度,做的有用功相同,动滑轮较重的滑轮组所做的额外功多,机械效率低实验结论（1）使用同一滑轮组提升重力不同的物体时,机械效率不同,被提升的物体越重,机械效率越高.（2）使用不同的滑轮组提升同一物体时,升高相同的高度,动滑轮较重的滑轮组的机械效率较低交流反思（1）测量绳子自由端移动距离

和重物上升高度

的小技巧①测量绳子自由端移动的距离时,可在绳子某处做一带色标记,记下绳子上的标记所对应刻度尺上的刻度线位置,绳子移动后记下标记所对应刻度尺上的刻度线位置,两次所记刻度线位置间的距离为

.交流反思②测量重物上升的高度时,可采用与测量

时类似的方法.记下初始时重物底面所对应的刻度尺上的刻度线位置,提升重物后记下重物底面所对应的刻度尺上的刻度线位置,两次所记刻度线位置间的距离为

.交流反思（2）无刻度尺求机械效率对于某一滑轮组来说,、与绳子段数

之间存在的关系为

,代入机械效率公式后有

,可以看出对于某一确定的滑轮组来说,用实验的办法求机械效率时可以不用测和

，只需测出拉力和物重

也可计算出机械效率.交流反思（3）滑轮组的机械效率与是否省力、绕线方式、物体被提升的高度及速度等无关（2）影响滑轮组机械效率的因素与改进措施影响因素分析改进措施（提高效率）被提升物体的重力额外功不变时,被提升物体的重力越大,做的有用功越多,机械效率越大在机械可承受范围内,尽可能增加被提升物体的重力影响因素分析改进措施（提高效率）动滑轮的重力有用功不变时,减小提升动滑轮时做的额外功,可提高机械效率改进滑轮结构,减轻滑轮自重滑轮组自身部件的摩擦机械自身部件间的摩擦力越大,机械效率越低对机械进行保养,保持良好的润滑,减小摩擦典例4

[常州期中]

某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.实验次数123钩码所受重力

446钩码上升高度

0.10.10.1绳端拉力

1.81.62.2绳端移动距离

0.30.4机械效率

（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计.匀速[解析]

实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定.（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用图____（选填“甲”或“乙”）所示装置做的.乙

（3）分析第1次实验和第2次实验的数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大）,滑轮组的机械效率______（选填“越高”“不变”或“越低”）.越低[解析]

由表中第1次实验和第2次实验的数据可知,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大）,滑轮组的机械效率越低.

典例5

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