八年级物理人教版下册12章第3节机械效率ppt课件(最新修改超全).ppt

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1、 1、做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。复习 2、功的计算公式：W=Fs 3、拉力F： 绳端移动的距离s:GFn1snh 通过一动滑轮用通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高牛的重物，使重物提高2米。米。（1）拉力做多少功？）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？）如用手直接提起做功多少？W手=Gh=100N2m=200JW用机械=FS=60N4m=240J为什么利用实际机械做的功大于不用机械直为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢接用手做的功呢 ？FS=2h=22m=4m人提沙子做功1对砂子做

2、功2对桶做功3克服自重做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对桶做功3对动滑轮做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮做功人提沙子做功人拉滑轮做功、额外功、额外功 ：人们不需要但又不得不做的功：人们不需要但又不得不做的功. .额额（克服机械自重和摩擦力做的功）（克服机械自重和摩擦力做的功）、有用功、有用功 ：对人们有用的功：对人们有用的功( (机械对重物做的功机械对重物做的功) ) 有有= =GhGh( (竖直竖直) ) 或或 有有FsFs物物( (水平水平) )、总功、总功 ：有用功与额外功的总和：有用功与额外功的总和.(.(人对机械做的功人对机械做的功) )总总有有额额 或或 总总s s

3、学点一：认识有用功、额外功、总功学点一：认识有用功、额外功、总功.有用功有用功 ：使用机械时对人们有用的功使用机械时对人们有用的功有用W额外功额外功 ：人们不需要但又不人们不需要但又不 得不做的功得不做的功额W总功总功 ：有用功与额外功的总和，即有用功与额外功的总和，即 W总总=W有有+W额额总W一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.24结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。推论：使用任何机械不省功。 实 验重点：概念G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.243.额外功：由于

4、机械自重和摩擦等因素影响， 而不得不做的功（无用付出）。1.有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。2.总功：利用机械所做的功（实际付出）。 在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。重点【机械效率】1定义：有用功跟总功的比值。2公式：WW 有有总总3用百分数表示。总小于1。你知道生活中的你知道生活中的 一词吗？一词吗？种子的发芽率、树的成活率种子的发芽率、树的成活率粉笔利用率粉笔利用率时间的利用率时间的利用率 上述的几个上述的几个“率率”=有用的量有用的量/总量总量表示事物某一方面的优劣。表示事物某一方面的优劣。二、机械效率二、机械效率

5、有用功跟总功的比值叫机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率 有用功总小于总功，所以机械效率总小于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？公式：公式： 总有WW机械效率一般用百分数表示，没有单位 机械效率公式：总有用WW动力动力物SFhG额外有用有用WWW总额外总WWW 起重机起重机的机械效率是的机械效率是60%它表示什么意思？它表示什么意思？ 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是是60%60%，也可以说有用功在总功中占有，也可以说有用功在总功中占有60%60%，另外的，另外的4040是额外功是额外

6、功总有WW%例例 用一动滑轮将重用一动滑轮将重200N的砂子提到的砂子提到9m高的脚手架上，高的脚手架上，所用力是所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？，求有用功、总功机械效率各是多少？J1800m9N200hGW有%3 .83J2160J1800J2160m18N120总有总WWsFW解：解：“议一议议一议”：1、对于同一个机械，如果使用情况不同，、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？有何特点呢？机械效率相同吗？有何特点呢？ 为什么？为什么？ 不相同。不相同。 对于对于同一个机械同一个机械，机械的自重和摩擦不变，机械的自重和摩擦不变，所以机械的所以机械的额外功不变额

7、外功不变 所挂的所挂的重物越大重物越大，有用功越多有用功越多，则有用功，则有用功所所占的比例越大占的比例越大所以，对于所以，对于同一个机械同一个机械，所挂的，所挂的重物越大重物越大，机械效率越高机械效率越高3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？机械效率？ 增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功“议一议一议议”：2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机

8、械效率会相同吗？为什么？机械效率会相同吗？为什么？ 机械对外所做的有用功一定时，机械本身的机械对外所做的有用功一定时，机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大的比例越大所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。探究一：测滑轮组的机械效率探究一：测滑轮组的机械效率三、实验探究：三、实验探究：重点【测滑轮组的机械效率】WGhWFs 有有总总F 实验原理 实验器材 注意事项 弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩

9、码。竖直向上，缓慢拉动测力计。钩码钩码重力重力G/N钩码钩码上升上升高度高度h/m弹簧弹簧测力测力计示计示数数F/N弹簧弹簧测力测力计移计移动距动距离离s/mW有有/JW总总/J12 21 10 0.8.84 425 50.50.51 1.5.52 23F实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。结论： 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。 G/Nh/m F/N s/m W有有/J W总总/J122.条件：物重一定实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。结论： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。FF 讨论：讨论： 为得出滑轮组的机械效率，需要求出为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需

10、要测出哪些物理量？有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？每个量怎样测量？刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约铁架台、长约2m2m的细绳。的细绳。实验器材：实验器材：实验原理：实验原理：总有WWsFW总hGW有sFhGhnFhGFnG使用弹簧测力计时首使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？先要做的是什么呢？用弹簧测力计用弹簧测力计测钩码的重力测钩码的重力实验步骤：实验步骤：2 2、在滑轮组一（一动一静）上挂两个钩码，、在滑轮组一（一动一静）上挂两个钩码，记下钩码和绳子自由端的位置。匀速拉动弹记下钩码和绳子自由端的位置。匀速拉动弹簧测力计，

11、使钩码上升一定高度，读出测力簧测力计，使钩码上升一定高度，读出测力计示数，用刻度尺测出钩码上升高度和绳自计示数，用刻度尺测出钩码上升高度和绳自由端移动距离由端移动距离1 1、测出一个钩码的重力、测出一个钩码的重力3 3、在滑轮组一上挂四个钩码重复上述实验、在滑轮组一上挂四个钩码重复上述实验4 4、在滑轮组二上（两动两静）挂两个钩码、在滑轮组二上（两动两静）挂两个钩码重复上述实验重复上述实验5 5、在滑轮组二上挂四个钩码重复上述实验、在滑轮组二上挂四个钩码重复上述实验6 6、记录数据，并计算四次实验的机械效率、记录数据，并计算四次实验的机械效率钩码重G/N224钩码上升高度h/m0.10.10.

12、1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61绳端移动距离S/m0.30.50.5总功W总/J0.240.30.5机械效率83.3%66.7%80%1、比较两次两种滑轮组有什么不、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？同？机械效率有何差异？2、分析影响滑轮组机械效率的因、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？素是什么？实验结论：实验结论：1 1、用不同的滑轮组提升同一重物时，机、用不同的滑轮组提升同一重物时，机 械效率械效率 ，动滑轮多的做的，动滑轮多的做的 功功多，机械效率多，机械效率 （填高或低）填高或低） 2 2、用同一滑轮组提升不同重物时，机械效、用同一滑轮组提升不

13、同重物时，机械效率率 ，重物越重做的，重物越重做的 功多，机械效功多，机械效率率 （填高或低）。填高或低）。 2 2、滑轮组提升重物时，机械效率的高低、滑轮组提升重物时，机械效率的高低与与 、 、以及、以及 有关。有关。不同不同额外额外低低不同不同有用有用高高动滑轮重力动滑轮重力摩擦力摩擦力提升物体的重力提升物体的重力影响滑轮组机械效率的影响滑轮组机械效率的因素因素 1 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 2 2 、动滑轮的自重、动滑轮的自重 3 3、所提升的物重、所提升的物重 4 4、机械效率与省力多少无关、与功率大、机械效率与省力多少无关、与功率大小无关、与

14、重物被提升的高度无关！小无关、与重物被提升的高度无关！提高机械效率提高机械效率 的方法的方法2、改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 1、定时润滑定时润滑减小机械间的摩擦力。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，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。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例如：加强机械运动部位的润滑.3 3、 增加物重增加物重。探究二：探究二： 斜面的机械效率斜面的机械效率1、提出猜想：、提出猜想：斜面的斜面的机械效率机械效率可能和可能和 有关。有关。2、参考器材：、参考器材：长木

15、板、小木块、弹簧测力计、刻度尺长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：、探究过程：组装器材组装器材进行实验进行实验 斜面的坡度和粗糙程度斜面的坡度和粗糙程度分析数据，得到结论分析数据，得到结论实验装置：实验装置：FSh实验过程：实验过程：测量小木块的重量，记录数据；测量小木块的重量，记录数据； 改变斜面的倾斜程度，重复步骤。改变斜面的倾斜程度，重复步骤。 把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力分别记录拉力F F、木块沿斜面移动的距离、木块沿斜面移动的距离S S、木块上升的高度木块上升的高度h h。注意事项：注意事项：要匀速拉动物体。要匀速拉动物

16、体。拉力要与斜面平行。拉力要与斜面平行。及时记录数据。及时记录数据。机械效率的定义机械效率的定义 ： 有用功跟总动的比值有用功跟总动的比值小结：小结： 额有总WWW总有WW总有WW有用功有用功 ：对人们有用的功：对人们有用的功有用W额外功额外功 ：人们不需要但又不：人们不需要但又不 得不做的功得不做的功额W总功总功 ：有用功与额外功的总和：有用功与额外功的总和总W 公式公式： 永远小于1 如何提高机械效率1、请你判断：、请你判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（ ）2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（ ）3物体做功越

17、慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（ ）4做总功越多，机械效率越高（做总功越多，机械效率越高（ ）5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（高（ ）6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（高（ ）7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（ ）1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，效率越高 D做功越快的机械，效率越高C 练一练1图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上_拉动弹簧测

18、力计，由图可知拉力大小为_N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动_cm,该滑轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_（选填：“增大”、“减小”或“不变”）缓慢2.42483.3%增大 练一练2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3.4104J,起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。 练一练解：答：起重机的机械效率是44%。%4444. 0104 . 3J105 . 1104 . 3105 . 13105105/10kg105 . 0mg因为为匀速提升所以4444333总有总有JWWJWJmNFhWNkgNGF %4444

19、. 0104 . 3J105 . 1104 . 3105 . 13105105/10kg105 . 0mg因为为匀速提升所以4444333总有总有JWWJWJmNFhWNkgNGF 3如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮重力2 N，求：（1）拉力F；（2）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。解：NGGGF6N212121211）（）（轮物mmnsh5.0212）（%8383. 06561655 . 0103）（总有总有JJWWJmNFsWJmNGhW 答：拉力F为6N；。2、 用一动滑轮将重用一动滑轮将重200N的砂子提到的砂子提到9

20、m高的脚手架上，高的脚手架上，所用力是所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？，求有用功、总功机械效率各是多少？J1800m9N200hGW有%3 .83J2160J1800J2160m18N120总有总WWsFW解：解：3 3、如图所示，斜面长、如图所示，斜面长10m10m，高，高2m2m，工人要沿，工人要沿斜面把重斜面把重1500N1500N的物体匀速拉到斜面顶端，的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为若斜面的机械效率为75%75%，求：（，求：（1 1）工人做）工人做的有用功、总功、和额外功；（的有用功、总功、和额外功；（2 2）工人所）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。

21、用的拉力和物体与斜面的摩擦力。F2m4 4、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为若车重为8 8104N104N，汽车受到的阻力为车重的，汽车受到的阻力为车重的0.030.03倍，滑轮组的机械效率为倍，滑轮组的机械效率为8080，问：（，问：（1 1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（出？（2 2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s0.1m/s，则司机做功的功率是多少？，则司机做功的功率是多少？