物理人教版八年级下册机械效率

1、第十二章 简单机械,12.3 机械效率,导入新课,如图用弹簧测力计将G=4N的两个钩码匀速提升1m的高度，两次拉力所做的功相同吗？为什么？,F1=4N,F2=2.2N,不相同。使用动滑轮的弹簧测力计其拉力所做的功会多一些。 这是因为使用了动滑轮，不仅要克服钩码的重做功，还要克服动滑轮的重力和绳子与滑轮之间的摩擦做功，所以其拉力所做的功会多一些。,可见使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力，或者省距离等有利因素，也会给我们带来一些不利的一面，机械存在着效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。,新课讲授,一、机械效率 1、有用功、额外功、总功 （1）有用功：使用机械时对人们有用的功,例如：克服重

2、力所做的功就是有用功。W有=Gh,(2)、额外功：人们不需要但又不得不做的功,例如：克服动滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦所做的功。,思考：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?,目的：提水 提水所做的功是有用功; 对绳子和水桶所做的功为额外功,(3)、总功：有用功与额外功的总和叫总功。,W总=W有+W额,如图：手的拉力所做的功就是总功,思考：1、如图所示，用滑轮组拉动物体由A到B，物体前进了一段距离S。所做的功哪部分是有用功? 哪部分是额外功?哪部分是总功？,解析：（1）要拉动物体，必须克服物体与支持面间的摩擦力，所以克服支持面与物体间的摩擦力做的功，就是有用功。 （

3、2）而克服绳与滑轮间的摩擦力做的功是额外功。 （3）动力F（即拉力）做的功是总功。,思考2:如果桶掉到水里,从水里捞桶的时候,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?哪部分是总功?,2、机械效率,机械效率通常用百分率表示没有单位 。,（1）定义：我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。,（2）表达式为：,有用功总小于总功，所以机械效率总小于100% 即：1,思考:机械效率会大于100%吗？为什么？,使用滑轮组提升重物时所做的有用功跟总功的比值是80%，也可以说有用功在总功中占有80%，另外的20是额外功,滑轮组的械效率是80%，它表示什么意思？,典型例题,例题：用一动滑轮

4、，将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此滑轮的机械效率是多少？,已知：G=200N、h=2m、F=120N、s=2h=4m 求：,解：W有=Gh=200N2m=400,W总=Fs=120N4m=480,答：滑轮组的机械效率约为83.3%,如果前面例题中用动滑轮提起的物体重是400N，那么机械效率还是83.3%吗？也就是说，对一个机械来说，它的机械效率是恒定不变的吗？ 下面我们通过测滑轮组的机械效率的实验来探究一下。,二、实验探究：,机械效率总是一定的吗？,2、实验器材： 刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。 3、实验步骤：,实验：测滑轮组的机械效率,1、实验

5、原理:,（1）、把滑轮组安装好，测出物体重力的值，并记录表中。,h,S,（2）匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值；,细绳自由端通过的距离（s）,钩码上升的高度（h）,（3）、分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。,（4）、再换成两个钩码重复上面的实验记录结果。,4、记录数据的表格，并做好记录。,请计算出总功、有用功、和机械效率,0.18,0.36,0.1,0.3,55.6%,83.3%,5、实验结论：同一滑轮提升重物时，重物越重，滑轮的机械效率就越高。,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%。怎样提高

6、机械效率呢？,如何提高机械效率 (1).减少机械自重. (2).减少机械的摩擦等来减小额外功. (3).在额外功一定时,增大有用功,三、斜面的机械效率,探究 斜面的机械效率,1、猜想：,（1）斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关。 （2）斜面的机械效率可能和斜面的粗糙程度 有关。,2、实验器材：,斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台,h,实验步骤：,测量小木块的重量，记录数据；,把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,改变斜面的粗糙程度铺上棉布、毛巾，重复步骤。,注意事项：,要匀速拉动物体;

7、,拉力要与斜面平行;,及时记录数据。,0.1,0.175,0.24,0.24,0.14,0.28,0.14,0.35,0.42,71.4%,83.3%,85.7%,68.6%,57.1%,0.24,（3）填入下表,结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。斜面的倾斜程度相同斜面越光滑,机械效率越高.,=,W有,W总,=,斜面机械效率:,练习:某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为 _。,Gh,FS,f S,1、起重机将0.9 t的货物匀速提升10 m的过程中所做的额外功是6104 J。该过

8、程中起重机对货物做的功是( )J,起重机机械效率是()。(g取10 N/kg),课堂练习,60%,9104,2、关于机械效率,下列说法中正确的是 () 机械做功越快,机械效率越高 B. 机械所做的总功越少,机械效率越高 C. 机械做的有用功在总功中占的百分比越大,机械效率越高 D. 使用机械时,所用动力跟物重的比值越小,机械效率越高,C,3、如果把一个定滑轮改成动滑轮使用,如图所示，不计摩擦,下列说法中正确的是 () 可以省力,但不能省功 B. 可以省力,且提高机械效率 C. 可以省力,机械效率不变 D. 可以省力,也可以省功,A,4、不计摩擦和绳子质量,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定

9、滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为定、动、组则 () 组动定 定动组 动定组 定组动,A,5、下列关于机械效率的说法中,正确的是 () 额外功越小,机械效率越高 B. 有用功越大的机械,机械效率越高 C. 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 D. 越省力的机械,机械效率越高,C,1、有用功:对人们有用的功.,3、总 功:有用功与额外功的总和.,2、额外功:对人们没有利用价值而又不得不做的功.,4、机械效率：有用功跟总功的比值.,一、机械效率,二、测滑轮组的机械效率,同一滑轮提升重物时，重物越重，滑轮的机械效率就越高。,课堂小结,算一算：,一台起重机将重3600

10、N的货物提高4m。如 果额外功是9600J，起重机做的有用功是 多少？总功是多少？机械效率是多少？ 起重机在哪些方面消耗了额外功？,解：,起重机提高物体的力等于物体的重力,F=G=3600N,起重机提升重物所做的有用功,W有=Fh=Gh =3600N4m=14400J=1.44104J,起重机做的总功,W总=W有+W额 =14400J+9600J=2.4104J,因此，起重机的机械效率,=W有/W额 = 1.44104J/2.4104J=60%,例 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？,解：,判断：下面说法中是否正确 1. 做功多的机械，机械效率高( ) 2做总功越多，机械效率越低( ) 3做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高( ) 4做相同的