第十二章第4节机械效率课件人教版物理八年级下册

第十二章简单机械第4节机械效率手提肩扛简单机械机械服务生产生活利用机械帮助我们工作，会给我们带来极大的方便。新课导入溯古追今F×s=W省力省距离质疑思考：使用动滑轮是否省功？省功？新课导入问题情境

一、有用功和额外功（一）研究使用动滑轮是否省功

1.如甲所示，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。新知探究演示实验新知探究演示实验使用动滑轮不省功。提出问题：两次做功的大小相同吗？实验一实验二力F/N重物移动的距离h/m力F做的功W1/J新知探究力F'/N重物移动的距离h/m绳子自由端移动的距离s/m力F'

做的功W2

/JW1＜W2，0.980.10.0980.60.10.20.12实验分析实验结果

（二）有用功和额外功

有用功：动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功，用W有用表示。

总功：弹簧测力计的拉力所做的功，叫作总功，用W总表示。

额外功：用动滑轮提升钩码时，要克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因

素的影响而多做一些功，这部分功叫作额外功，用W额外表示。新知探究新知探究桔槔汲水动滑轮提升物体用斜面搬运货物提出问题：生活中有没有使用机械时额外功为0的情况呢？克服杠杆自重和摩擦力做功克服动滑轮自重和摩擦力做功克服货物与斜面之间摩擦力做功（二）有用功和额外功对大量机械分析发现：使用机械时，额外功不可能为0。大量实验表明：新知探究W总＝W有用＋W额外W总＞W有用，任何机械都不能省功。新知探究问题情境二、机械效率

1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。

2.公式：

3.特点：有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。机械效率通常用百分数表示。总功有用功η＝W有用W总新知探究起重机效率一般为40%～50%抽水机效率一般为60%～80%

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，起重机的机械效率这台起重机的机械效率为44%。新知探究例题：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3.4×104

J，起重机的机械效率是多少？（g取10N/kg）η＝W有用W总1.5×104J3.4×104J＝＝0.44＝44%新知探究

想想议议题目中这台大型起重机的机械效率比较低，为什么？能否通过测量滑轮组的机械效率进行说明和分析？新知探究三、实验：测量滑轮组的机械效率

提出问题：如何测量滑轮组的机械效率？

设计实验：1.测量滑轮组的机械效率，需要测量哪两种功？

W有和W总2.要想知道这两种功，需要测量哪些量，用到哪些器材？

3.实验的操作步骤有哪些？

4.如图所示，实验过程中的注意事项有哪些？G物F新知探究钩码弹簧测力计滑轮细线粘钩

实验器材与装置：新知探究演示实验新知探究实验过程：1.用弹簧测力计测量钩码所受的重力G，并填入下表。2.按照实验图安装滑轮组，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的数值，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。改变钩码的数量，重复上面的实验。序号钩码所受的重力G物/N提升高度h/m有用功W有用/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率η

1

2

3

0.441.001.480.10.10.10.200.380.540.30.30.30.0440.1000.1480.0600.1140.16273.3%87.7%91.4%新知探究影响滑轮组机械效率的因素·提升物体的重力（在竖直情况下）·动滑轮和绳子的重力·绳子和滑轮、滑轮与轴之间的摩擦

想想议议新知探究四、物理与生活影响滑轮组机械效率的因素：

1.提升物体的重力（在竖直情况下）；

2.动滑轮和绳子的重力；

3.绳子和滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。提高机械效率的方法方法：1.改进结构，使机械设备更合理、更轻巧；2.按照技术规程经常保养，使机械设备处于良好的状态。

……四、物理与生活讨论：提高机械效率在实际生产生活中有什么意义？意义：提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用，对节能减排、便利生活、提高经济效益有重要的意义。新知探究

例题精讲

1.用水桶从井中提水的时候，所做的有用功是________________________，做的额外功是__________________________。（不考虑摩擦）学以致用克服水桶重力所做的功的功克服水的重力所做

例题精讲

2.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6

N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10

N的物体，物体沿竖直方向上升0.4

m。此过程中，额外功是________，机械效率是________。学以致用0.8J83.3%W总＝Fs＝6N×0.8m＝4.8JW有用＝Gh＝10N×0.4m＝4JW额外＝W