12.4机械效率 课件2024-2025学年物理人教版八年级下册

12.4机械效率第十二章

简单机械1.了解什么是有用功、额外功和总功。2.理解什么是机械效率；3.知道机械效率总小于100%，能认识提高机械效率的意义和途径。4.会利用机械效率的公式进行简计算。5.会测量滑轮组的机械效率，知道影响滑轮组机械效率的因素。生活中我们常会强调提高效率，如学习效率、工作效率等。利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题。那么，机械做功与效率有怎样的关系呢？双臂救援机器人电动起重机汽车的方向盘知识点一：有用功和额外功

如图所示，在使用动滑轮提升物体时，尽管省力，但需要移动更长的距离。使用滑轮提升物体做的功与不使用滑轮直接提升物体做的功相同吗？如图乙所示，利用动滑轮把同一个重为G的物体，提高h的高度。动力所做的功：W2=F′·s实验：研究使用动滑轮是否省功甲

乙【实验设计】如图甲所示，用弹簧测力计将重物缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。设物重为G

，提高的高度为h。所做的功：W1=G·h（此时F=G）甲

乙所以：W1=W2结论：使用机械做的功和直接用手做的功相等.【理论分析】

但实际上，在使用动滑轮的时候，还得克服动滑轮的重力，以及绳子与滑轮之间的摩擦做功。所以，使用机械不能省功，还需要额外多做一部分功。大量实验表明：使用任何机械都不能省功。1.有用功：我们必须要做的功，叫做有用功。是为了实现目的而做的功。用W有表示。2.额外功：在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功。用W额外表示。3.总功：有用功与额外功的总和。力对机械做的所有功。用W总表示。W总=W有+W额外

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。判断有用功和额外功，一定要弄清楚目的。

想想议议

如图，物体重100N，滑轮重20N，用70N的拉力F将物体提高10m。问总功、有用功、额外功分别为多少？解：有用功W有=Gh=100N×10m=1000J总功W总=Fs=70N×10m×2=1400J额外功W额外=W总-W有=1400J-1000J=400J在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功越少越好。即额外功在总功中所占的比例越少越好。物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。1.定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。3.意义：

表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要指标。4.特点：因为W有用<W总，所以，η

<100%。机械效率一般用百分数表示，没有单位。2.公式：知识点二：机械效率起重机的机械效率是45%，它表示使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是45%，也可以说有用功在总功中占的比例是45%，另外的55％是额外功。起重机的机械效率是45%，它表示什么意义？5.一些机械的机械效率柴油机：28%～40%起重机：40%～50%抽水机：60%～80%6.怎样才能提高机械的效率

减少额外功改进结构，使其合理、轻巧经常保养、定时润滑，减小摩擦例题

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，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。

实验：测量滑轮组的机械效率实验原理：

实验器材：实验步骤：实验1：用同一滑轮组拉动不同钩码至同一高度，计算机械效率；实验2：用不同滑轮组拉动同一钩码至同一高度，计算机械效率。实验数据：次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率η1231.动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越高。实验结论：

滑轮组的机械效率与提升重物的重力有关，不同的滑轮组机械效率不同。2.物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。影响滑轮组机械效率的因素：1.摩擦、绳重（轮与轴及轮与绳之间）：减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率2.物重：物重增加，机械效率提高3.动滑轮重：动滑轮重减小，机械效率提高有用功跟总功的比值叫做机械效率机械效率有用功对人们有用的必须要做的功并非我们需要但又不得不做的功有用功与额外功的总和机械效率总小于100%机械效率额外功总功测量滑轮组的机械效率1.一个水桶掉到了井里，在打捞水桶的过程中，则对水桶做的功叫做__________功，对水做的功叫________功，对水桶和水一共做的功叫_________功。有用额外总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，则机械效率一定越高D．做功越快的机械，机械效率越高C3．如图所示，用滑轮组拉动重70N的物体A，在10s内使A在水平方向上移动5m，所用拉力F为20N，地面对A的摩擦力为30N，则A运动速度是

m/s，滑轮组所做的有用功是

J，滑轮组的机械效率是

。0.515075%4．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：

⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为