八年级物理新人教版《12.3机械效率》ppt课件.ppt

《八年级物理新人教版《12.3机械效率》ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八年级物理新人教版《12.3机械效率》ppt课件.ppt（33页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第3 3节节 机械效率机械效率第十二章第十二章 简单机械简单机械 直接提升物体做功，与使用机械提升物体做直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？功相同吗？提出问题：提出问题：反思知反思知 识：识：G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.2结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。一、功的原理一、功的原理 探究实验探究实验1 1使用任何机械不省功。使用任何机械不省功。你会选哪种方法呢？你会选哪种方法呢？把重把重100N100N的沙子运到的沙子运到3 3楼楼123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功

2、对沙子做功对桶做功对桶做功对动滑轮做功对动滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对动滑轮做功对动滑轮做功必须做的功必须做的功不需要的，但又不得不做的功不需要的，但又不得不做的功克服摩擦做功克服摩擦做功克服摩擦做功克服摩擦做功W W额额有用功：有用功： 额外功：额外功：总总 功：功： 二、有用功、额外功、总功二、有用功、额外功、总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有用功与额外功的总和有用功与额外功的总和W W总总= =W W有有+ +W W额额 实现目的而做的功 克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功

3、动力对机械所做的功W W有有W W总总=Fs=FsW W总总一个人用水桶从井中提水的时候，所做的功哪一个人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？部分是有用功，哪部分是额外功？ 对水所做的功是有用功，对桶所做的对水所做的功是有用功，对桶所做的功是额外功。功是额外功。如果桶掉到井里，把装满水的桶捞起来，则哪部分如果桶掉到井里，把装满水的桶捞起来，则哪部分是有用功，哪部分是额外功？是有用功，哪部分是额外功？ 对桶所做的功是有用功，对水所做的对桶所做的功是有用功，对水所做的功是额外功。功是额外功。反思生活：反思生活：请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？请计算出有用功、额外

4、功和总功分别是多少？123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J

5、600J90J3120J780J690J19%76%86% 在使用机械工作时，有用功在总功中所占在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了份额越多越好。它反映了机械的一种性能机械的一种性能，物，物理学中表示为机械效率。理学中表示为机械效率。三、机械效率：三、机械效率：1定义：定义：2公式：公式：3用百分数表示。总小于用百分数表示。总小于1。有用功跟总功的比值。有用功跟总功的比值。WW 有有总总起重机的机械效率是起重机的机械效率是50%50%的含义的含义 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是值是50%50%，也可以说有用功在总功

6、中占有，也可以说有用功在总功中占有50%50%，另，另外的外的5050是额外功是额外功。一些机械的机械效率一些机械的机械效率四、测滑轮组的机械效率：四、测滑轮组的机械效率：WGhWFs 有有总总F 实验原理：实验原理： 实验器材：实验器材： 注意事项：注意事项： 弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码铁架台、滑轮、细线、钩码竖直竖直向上，向上，缓慢缓慢拉动测力计。拉动测力计。G/N h/mF/N s/mW有有/JW总总/J123F探究实验探究实验2： 保持动滑轮重一定，改变钩码重力。保持动滑轮重一定，改变钩码重力。结论：结论： 动滑轮重一动滑轮重一定定, ,物重越大物重

7、越大，机械效率，机械效率越高越高。 G/Nh/m F/N s/m W有有/J W总总/J12探究实验探究实验3：结论：结论： 物重物重一定，动滑轮一定，动滑轮越重越重，机械效率，机械效率越低越低。FF保持钩码重力一定，改变动滑轮重。保持钩码重力一定，改变动滑轮重。提高机械效率的方法提高机械效率的方法 减少额外功减少额外功 增加有用功增加有用功增加提升物体的重力增加提升物体的重力改进结构，使其合理、轻巧改进结构，使其合理、轻巧 经常保养、定时润滑经常保养、定时润滑 探究斜面机械效率与斜面坡度的关系探究斜面机械效率与斜面坡度的关系1.1.测量小木块的重量，记录数据；测量小木块的重量，记录数据；2.

8、2.把小木块用弹簧测力计把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速沿斜面匀速向上拉；向上拉；分别记录拉力分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离、木块沿斜面移动的距离s、木、木块上升的高度块上升的高度h；3.3.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2 2。 实验步骤：实验步骤：实验器材：实验器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺斜面斜面倾斜倾斜程度程度木块重木块重量量G/N/N斜面高斜面高度度h/m/m拉力拉力F/N/N斜面斜面长长s/m/m有用功有用功 W有有/J/J总功总功W总总/J/J机械效率机械效率较缓较缓较陡较陡很陡很陡FSh【实验记录实验记录

9、】斜面的机械效率斜面的机械效率斜面的机械效率跟斜面的斜面的机械效率跟斜面的光滑程度光滑程度与与斜面的坡斜面的坡度度有关，斜面越光滑、坡度越小，机械效率越有关，斜面越光滑、坡度越小，机械效率越高。高。 起重机把质量为起重机把质量为0.5t0.5t的重物匀速提升了的重物匀速提升了3m3m，而它的电动机所做的功是而它的电动机所做的功是3.43.4104 4J，起重机做的有起重机做的有用功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面用功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？（消耗了额外功？（g=10N/kg)g=10N/kg)例题：例题：解：解：起重机匀速提高物体起重机匀速提高物体拉力拉力

10、F=G=mg=500kgF=G=mg=500kg10N/kg=5000N10N/kg=5000N起重机提升重物所做的功是有用功起重机提升重物所做的功是有用功W W有有= =FhFh=5000N=5000N3m=1.53m=1.510104 4J J起重机的电动机所做的功是总功起重机的电动机所做的功是总功 W W总总=3.4=3.410104 4J J因此，起重机的机械效率因此，起重机的机械效率=W=W有有/ /W W总总= =1.51.510104 4J/J/3.43.410104 4J0=0.44=44%J0=0.44=44%起重机克服摩擦力和机械自身的重力做了额外功起重机克服摩擦力和机械自

11、身的重力做了额外功机械效率机械效率： 有用功跟总功的比有用功跟总功的比值值小结：小结：总有WW有用功有用功 ：对人们有用的功：对人们有用的功有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1 100%WW有总1.1.判断：下面说法中是否正确判断：下面说法中是否正确(1) (1) 做功多的机械，机械效率高做功多的机械，机械效率高(2)(2)做总功越多，机械效率越低做总功越多，机械效率越低(3)(3)做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高(4)(

12、4)做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高(5)(5)用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同定相同(6)(6)因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 1(7)(7)做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高(8)(8)有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高(9)(9)机械效率高的机械省功机械效率高的机械省功(10)(10)机械效率高的机械有用功占总功比值大机械效率高的机械有用

13、功占总功比值大达标练习达标练习2.关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高 B做有用功越多的机械，效率越高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，效率越高做功越快的机械，效率越高C 达标练习达标练习3.3.某机械的机械效率是某机械的机械效率是75%75%，这说明使用这一装置做功（，这说明使用这一装置做功（ ）A.A.总功是额外功的总功是额外功的3 3倍倍 B.B.有用功是额外功的有用功是额外功的3 3倍倍C.C.总功是有用功的总功是有用功的

14、3 3倍倍 D.D.额外功占总功的额外功占总功的B B4.4.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是（的是（ ） A. A.以较快的速度匀速提升重物以较快的速度匀速提升重物B.B.以较慢的速度匀速提升重物以较慢的速度匀速提升重物C.C.增加承担物重的绳子股数增加承担物重的绳子股数D.D.把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦摩擦D D达标练习达标练习5.5.某同学用动力臂是阻力臂某同学用动力臂是阻力臂2 2倍的杠杆将重倍的杠杆将重400N400N的的石头抬高石头抬高20cm,20cm,手向下压的力是手向

15、下压的力是220N,220N,手下降的高度手下降的高度是是_cm,_cm,人做的功是人做的功是_J,_J,有用功是有用功是_J,_J,这根杠杆的机械效这根杠杆的机械效率是率是_._.40888090.9%达标练习达标练习6.图图为测量滑轮组机械效率的实为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高度为高度为8cm,则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动_cm,该滑该滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该

16、滑轮组有机械效率）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将将_（选填：（选填：“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”）缓慢缓慢2.42483.3%增大增大达标练习达标练习7.7.在在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：次实验，实验数据如下表： 此实验所用滑轮的个数至少是此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑轮有个，其中动滑轮有_个。个。第一次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实，第二次实验时滑轮组的机械效率验时滑轮组的机械效率_第一次的机械效率（选填第一次的机械效率（选填“大

17、大于于”、“小于小于”或或“等于等于”）次次数数钩码重钩码重/N钩码上升高钩码上升高度度/cm弹簧测力计弹簧测力计示数示数/N弹簧测力计移弹簧测力计移动距离动距离/cm12100.8402551.5203262.5%大于大于达标练习达标练习8.8.在在“测定动滑轮机械效率测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：次实验，实验数据如下： 实验中应实验中应 拉弹簧测力计拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_； 第二次实验时滑轮组的机械效率第二次实验时滑轮组的机械效率 ( (选填选填“大于大于”、“小于

18、小于”或或“等于等于”）第一次实验时的机械效率）第一次实验时的机械效率 若不计摩擦，该动滑轮的重为若不计摩擦，该动滑轮的重为_。实验实验次数次数钩码重钩码重G/NG/N钩码上升钩码上升高度高度h/cmh/cm测力计示测力计示数数F/NF/N测力计移动测力计移动距离距离s/cms/cm1 12 210101.51.520202 25 55 53.03.01010竖直匀速竖直匀速66.7%大于大于1N达标练习达标练习9.9.如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F F拉着拉着10 N10 N的的重物匀速上升，绳子自由端移动重物匀速上升，绳子自由端移动1 m1 m，动滑轮重，动滑轮

19、重力力2 N2 N，求：（求：（1 1）拉力）拉力F F；（2 2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3 3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。达标练习达标练习解：解： (1)(1)由图可知：绳子段数由图可知：绳子段数n=2n=2拉力拉力F=1/2F=1/2(G+G(G+G动动）=1/2=1/2(10N+2N)=6N(10N+2N)=6N（2 2）物体上升的距离）物体上升的距离h=1/2s=1/2h=1/2s=1/21m=0.5m1m=0.5m(3)(3)有用功有用功 W W有有= =GhGh=10N=10N0.5m=5J0.5m=5J总功总功W W总总=Fs=6N=Fs=6

20、N1m=6J1m=6J机械效率机械效率=W=W有有/ /W W总总= =5J/5J/6 6J=0.833=83.3%J=0.833=83.3%10.10.用一动滑轮将重用一动滑轮将重200N200N的砂子提到的砂子提到9m9m高的脚手架高的脚手架上，所用力是上，所用力是120N120N，求有用功、总功机械效率各是多，求有用功、总功机械效率各是多少？少？解：解：达标练习达标练习有用功有用功W W有有= =GhGh=200N=200N9m=1800J9m=1800J总功总功W W总总= =Fs=120NFs=120N18m=2160J18m=2160J机械效率机械效率=W=W有有/ /W W总总=

21、 =1800J/1800J/21602160J=0.833=83.3%J=0.833=83.3%11.11.如图所示，为使重为如图所示，为使重为1500N1500N的物体匀速移动到长的物体匀速移动到长100m100m斜面的顶端，若斜面的高为斜面的顶端，若斜面的高为10m.10m.需用需用180N180N的的推力，则这个斜面的机械效率是多少？推力，则这个斜面的机械效率是多少？有用功有用功W W有有= =GhGh=1500N=1500N10m=15000J10m=15000J总功总功W W总总= =Fs=180NFs=180N100m=18000J100m=18000J机械效率机械效率=W=W有有/ /W W总总= =15000J/15000J/1800018000J=83.3%J=83.3%达标练习达标练习解：解：12.12. 使用下面的滑轮组，用拉力使用下面的滑轮组，用拉力F F匀速拉动重物水平移匀速拉动重物水平移动的距离为动的距离为L L，机械效率等于什么？，机械效率等于什么？FGfGL有用功有用功W W有有= =fL总功总功W W总总= =Fs=Fs=FnFnL机械效率机械效率=W=W有有/ /W W总总= = fL / /FnFnL= =f/3F F