2025年新人教版物理八年级下册课件 第12章 第4节 机械效率

第十二章简单机械第4节机械效率学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练人教版-物理-八年级下册第十二章第4节机械效率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，知道机械效率小于1。3．能利用机械效率的公式进行简单的计算。4．能设计实验，测定滑轮组的机械效率。学习目标【重点】机械效率的概念和有关计算。【难点】测量滑轮组的机械效率。第十二章第4节机械效率新课引入知识回顾1、做功的两个必要因素是什么?作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离。2、功的计算公式是什么？第十二章第4节机械效率新课引入

利用机械帮助我们工作，会给我们带来极大的方便。有的机械可以省力，有的机械可以省距离。利用滑轮组提升重物，绳端拉力所做的功与滑轮组对重物所做的功相同吗?称为总功称为有用功总功有用功=？第十二章第4节机械效率新知探究知识点1有用功和额外功演示：使用动滑轮是否省功1.如图12.4-1甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。2.如图12.4-1乙所示，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，计算弹簧测力计的拉力所做的功。第十二章第4节机械效率新知探究知识点1有用功和额外功分析：甲只对钩码做功，做功少。乙虽然省力，但对钩码和动滑轮做功，做功多。实验中对钩码做的功是必须做的功——有用功。乙图中提升钩码的同时也将绳子和动滑轮也提了起来，对绳子和动滑轮做的功是不需要但又不得不做的功——额外功。第十二章第4节机械效率新知探究W总=W有用+W额外知识点1有用功和额外功总功、有用功以及额外功之间的关系：

大量实验表明，动力对机械所做的功(总功)总是大于机械对外所做的功(有用功)。

事实上，使用任何机械都不能省功。第十二章第4节机械效率新知探究分析下列过程中的有用功、额外功、总功。1、从井中打水：2、从井中提桶：人用力做的功是总功，对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功。人用力做的功是总功，对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功。知识点1有用功和额外功随堂小练：第十二章第4节机械效率新知探究3、滑轮组提升物体：4、沿斜面将物体推到高处：人用力做的功是总功，对物体做的功是有用功，对动滑轮重力做的功是额外功。人用力做的功是总功，克服物体重力做的功是有用功，克服物体与斜面间的摩擦做的功是额外功。使用机械时，我们希望有用功在总功中占的比例越大越好。分析下列过程中的有用功、额外功、总功。知识点1有用功和额外功随堂小练：第十二章第4节机械效率新知探究知识点2机械效率

1．定义：有用功跟总功的比值。

2．公式：

3．机械效率用百分数表示，机械效率总小于1。第十二章第4节机械效率例起重机把质量为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

F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N

起重机提升重物所做的功是有用功

W有用=Fh=5×103N×3m=1.5×104J起重机的电动机所做的功是总功W总=3.4×104J

因此，起重机的机械效率：新知探究第十二章第4节机械效率思考：如何通过实验测量滑轮组的机械效率呢？需要测量哪几个量？怎样计算有用功？怎样计算总功？新知探究第十二章第4节机械效率知识点3测滑轮组的机械效率1.用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入后面的表格中。2.按照图12.4-2安装滑轮组，分别记下钩码和绳端(弹簧测力计挂钩底部)的位置。3.缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F，用刻度尺测出钩码提升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入下表。4.算出有用功W有用、总功W总、机械效率η并填入下表。新知探究第十二章第4节机械效率知识点3测滑轮组的机械效率机械效率的计算方法：新知探究第十二章第4节机械效率洪山嘴中学詹振亚洪山嘴中学詹振亚10.10.530.11.583.3％88.9％4.530.20.431.50.1420.10.8366.7％F=0.8NF=0.5N=1.5NF结论1：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力新知探究第十二章第4节机械效率洪山嘴中学詹振亚83.3％55.5％4.530.20.240.90.1220.10.83实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重结论2：相同物重时，动滑轮的重力越小，滑轮组的机械效率越高。FF新知探究第十二章第4节机械效率提高滑轮组机械效率的方法2、改进机械的结构，减小动滑轮自重1、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。3、增加物重。新知探究第十二章第4节机械效率课堂小结二、机械效率：有用功跟总功的比值公式：一、有用功：对人们有用的功额外功：人们不需要而又不得不做的功。三、测量滑轮组的机械效率需要测量的物理量有：物重G、拉力F、物体升高高度h、绳子自由端移动距离s。第十二章第4节机械效率课堂训练P121练习与应用1.用滑轮组匀速提升重物的过程中，哪个是有用功?哪些是额外功?克服重物重力做的功为有用功；克服动滑轮重力、绳重力以及摩擦力做的功为额外功。第十二章第4节机械效率课堂训练P121练习与应用2.一台起重机将3600N的货物匀速提高4m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？解：起重机做的有用功：W有用=Gh=3600N×4m=14400J，总功：W总=W有用+W额外=14400J+9600J=24000J。机械效率：η===0.6=60%。起重机的额外功主要来自于克服动滑轮、挂钩的重力、绳重力以及摩擦力做的功。第十二章第4节机械效率课堂训练P121练习与应用3.两位同学根据图12.4-2分别用自己的器材测量滑轮组的机械效率，下表示他们实验中的一组数据。请将表格中的数据补充完整，并说明机械效率不同的原因可能是什么。0.10.1566.7%0.30.4271.4%使用同一个滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。第十二章第4节机械效率课堂训练P121练习与应用4.有没有机械效率为100%的机械？为什么？举例说明，通过什么途径可以提高机械效率。没有机械效率为100%的机械；使用机械时，不可避免的要对机械额外做一份功，因此总功永远大于有用功。额外功主要来自于机械零件之间的摩擦，机械自身的重力等；因此可以通过在轴承上涂润滑油等方式减小摩擦力，减小额外功（或增加提升重物的总重力，增加有用功）来增加有用功在总功中的比例，以提高机械效率。第十二章第4节机械效率课堂训练P121练习与应用5.用一个动滑轮在5s内讲一个重200N的物体向上匀速提起3m，拉力为150N。这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率是多少？解：使