机械效率（课件） 物理八年级下册人教版.ppt

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1、人提沙子做功人提沙子做功对砂子做功对砂子做功对桶做功对桶做功克服自身重力克服自身重力做功做功人拉滑轮做功人拉滑轮做功对砂子做功对砂子做功对桶做功对桶做功对动滑轮做功对动滑轮做功人拉滑轮做功人拉滑轮做功对砂子做功对砂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人提沙子做功人提沙子做功1对砂子做功对砂子做功2对桶做功对桶做功600J3克服自重克服自重做功做功总功总功3120J额外功额外功2520J砂子重砂子重100N 人重人重400N 桶重桶重20N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 120J2400J有用功有用功600J人拉滑轮做功人拉滑轮做功1对砂子对砂子做功做功600J2对桶做功对桶做功

2、3对动滑轮对动滑轮做功做功砂子重砂子重100N 桶重桶重20N 动滑轮重动滑轮重10N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 有用功有用功600J额外功额外功180J总功总功780J人拉滑轮做功人拉滑轮做功1对砂对砂子做功子做功2对口袋对口袋做功做功3对动滑轮对动滑轮做功做功600J砂子重砂子重100N 动滑轮重动滑轮重10N 口袋重口袋重5N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 有用功有用功600J额外功额外功90J总功总功690J额外功额外功: :为了达到工作目的为了达到工作目的, ,并非并非我们需要但又不得不做的功我们需要但又不得不做的功总功总功: :有用功加额外功是总共做有用功加额外功是总共做的

3、功的功. .有用功有用功: :为了达到工作目的必为了达到工作目的必 须做的功须做的功. .功功一、功一、功1 1、用水桶从井中提水时，所做的有用功是、用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是，额外功是 ，总，总功是功是 ；如果桶掉到井里，从井里捞桶；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用是时，捞上来的桶里带了一些水，有用是 ，额外功是额外功是 ，总功是，总功是 。 1二二 机械效率机械效率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 公式：公式：= 机械效率一般用百分数表示，没有单

4、位机械效率一般用百分数表示，没有单位 WW有有WW总总例例1计算：计算：P P103103图图14.2-114.2-1中运沙子上楼时三种方法中运沙子上楼时三种方法的机械效率各是多少？不计摩擦和绳重）的机械效率各是多少？不计摩擦和绳重）解：解： 1=W有有W总总（砂子重（砂子重100N100N，体重，体重400N400N，动滑轮重，动滑轮重10N10N桶重桶重20N20N，口袋重，口袋重5N5N）600J3120J=19.2 % %2=W有有W总总3=W有有W总总=600J780J=77 % %=600J690J=87% %=数据数据练习练习例例2. 用一动滑轮将重用一动滑轮将重200N的砂子提

5、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：S=2h=29m=18m2 2、起重机把质量为、起重机把质量为0.6t0.6t的重物匀速提升了的重物匀速提升了3m,3m,而它的电动机所做的功是而它的电动机所做的功是3.4 3.4 10104 4J,J,起重机起重机的机械效率是多少？的机械效率是多少？(g=(g=10N/kg ) )解：解： W W有有= =1.8 104JGh=mgh =0.6 10

6、3kg 10N/kg 3mW W总总= 3.4 = 3.4 10104 4J J=W有有W总总=1.8 104J3.43.410104 4J J=53% %练习练习3.3.某机械使用时，总功为某机械使用时，总功为400400焦，有用功为焦，有用功为100100焦，则额外功为焦，则额外功为 焦，机械焦，机械效率为效率为 。4.4.某机械使用时，有用功为某机械使用时，有用功为700700焦，机械效率焦，机械效率为为7070，则总功为，则总功为 焦，额焦，额外功为外功为 焦。焦。30025%25%10001000300300三三. .提高机械效率的方法提高机械效率的方法例题例题由由有总WW =W有有

7、W有有+W额额可知：可知：（1 1）减小）减小W W额。额。如减小机械自重、减小摩擦等如减小机械自重、减小摩擦等（2 2）增加）增加W W有。有。5 5、下列有关机械效率的概念的、下列有关机械效率的概念的叙述中，正确的是（叙述中，正确的是（ ）A A、机械效率越大，做功越快、机械效率越大，做功越快B B、做有用功越多时，机械效率、做有用功越多时，机械效率越大越大C C、机械效率越大，又省力又省、机械效率越大，又省力又省功功D D、机械效率越大，有用功占总、机械效率越大，有用功占总功的比值越大功的比值越大四、研究滑轮组的机械效率四、研究滑轮组的机械效率实验原理实验原理：=W有有W总总=GhFS实

8、验器材实验器材：滑轮组、钩码、刻度尺、弹簧测力计滑轮组、钩码、刻度尺、弹簧测力计测量的物理量测量的物理量：钩码重钩码重G 拉力拉力F 钩码上升的高度钩码上升的高度h 绳自由端移动的距离绳自由端移动的距离s猜想猜想：滑轮组的机械效率与哪些因素有关？与哪些因素无关？：滑轮组的机械效率与哪些因素有关？与哪些因素无关？FGFGhs试验次试验次数数钩码重钩码重（N)N)钩码高钩码高度（度（m)m)绳端距绳端距离（离（m)m)绳端拉绳端拉力（力（N)N)机械效机械效率率1 16 60.10.10.30.32.52.580%80%2 26 60.20.20.60.62.52.580%80%3 39 90.1

9、0.10.30.33.63.683.3%83.3%4 49 90.10.10.20.25.45.483.3%83.3%5 59 90.10.10.40.43.23.270.3%70.3%(1)由第1.2次实验可知滑轮组机械效率与（ ）无关。(2)由第3.4次实验可知滑轮组机械效率与（ ）无关。(3)由第1.3次实验可知滑轮组机械效率与（ ）有关。同一 滑轮组，（ ），机械效率越高（4）第（ ）次实验可知滑轮组机械效率与动滑轮重力有关，提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率（ ）小明利用图甲做了小明利用图甲做了1-3次实验，用图乙做了第次实验，用图乙做了第4次实验，用图丙做次实验，用图丙做

10、了第了第5次实验，每个滑轮的质量相等（不计绳重及摩擦次实验，每个滑轮的质量相等（不计绳重及摩擦)分析数据，分析数据，回答下列问题：回答下列问题：F3F1甲乙丙F2物体提升的高度物体提升的高度绳子的绕法绳子的绕法物体重物体重被提升的物体越重被提升的物体越重3.5/4.5越低越低结论结论1：滑轮组的机械效率与：滑轮组的机械效率与 和和 有关，与有关，与 和和 无关。无关。被提升的物体重被提升的物体重动滑轮重动滑轮重绳子的绕绳子的绕 法法 物体升高的高度物体升高的高度练习：练习： 6、用如图所示的滑轮组提升重物时，下列能够提高机械效率、用如图所示的滑轮组提升重物时，下列能够提高机械效率的方法是（的方

11、法是（ ）A 改变绕绳的方式改变绕绳的方式 B增加提升物的物重增加提升物的物重 C增加物体的提升高度增加物体的提升高度 D减少物体的提升高度减少物体的提升高度7、两个完全相同的滑轮，其重力均为、两个完全相同的滑轮，其重力均为10N，分别用如图所示，分别用如图所示的两种方式，将重为的两种方式，将重为40N的物体匀速提升的物体匀速提升0.5m,下列判断正确下列判断正确的是（不计绳重及摩擦）的是（不计绳重及摩擦）A力力F1和和F2大小相等大小相等 B两机械做的有用功相等两机械做的有用功相等C 两绳子自由端移动的距离相等两绳子自由端移动的距离相等 D两装置的机械效率相等两装置的机械效率相等GF1GF2

12、BB8 8、在测量滑轮组的机械效率的实验中，用相同的、在测量滑轮组的机械效率的实验中，用相同的滑轮分别组装成如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）滑轮分别组装成如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）（1 1）乙图中测力计的示数为）乙图中测力计的示数为 N N（2 2）若两测力计的示数相等，则）若两测力计的示数相等，则 图中提升的物体图中提升的物体更重，此时两个滑轮组的机械效率的关系是：更重，此时两个滑轮组的机械效率的关系是： 甲甲 乙乙GG甲甲乙乙232.6乙乙9.20139.2013中考题：小明测量图中甲乙滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测中考题：小明测量图中甲乙滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力

13、计，正确操作并将实验数据记录如下表（绳重、摩擦和测力计自重均不力计，正确操作并将实验数据记录如下表（绳重、摩擦和测力计自重均不计）计）滑轮组滑轮组物体重物体重G/NG/N物上升物上升的高度的高度h/mh/m拉力拉力F/N F/N 绳自由绳自由端移动端移动距离距离s/ms/m机械效机械效率率甲甲3 30.10.12 20.20.275%75%乙乙3 30.10.12 20.30.3（1 1）乙滑轮组的机械效率为）乙滑轮组的机械效率为 。（2 2）甲乙滑轮组机械效率不同的原因是）甲乙滑轮组机械效率不同的原因是 。（3 3）若甲滑轮组提升的物重从）若甲滑轮组提升的物重从3N3N增加到增加到5N5N，

14、其机械效率，其机械效率将将 （变大、不变、变小）（变大、不变、变小）甲甲乙乙50%动滑轮重不同动滑轮重不同变大变大五、研究斜面的机械效率五、研究斜面的机械效率实验原理实验原理：=W有有W总总=GhFS实验器材实验器材：长木板、木块、小车、刻度尺、弹簧测力计长木板、木块、小车、刻度尺、弹簧测力计测量的物理量：测量的物理量：放在斜面的小车重放在斜面的小车重G G 小车升高的高度小车升高的高度h h 拉力拉力F F 小车在斜面上移动的距离小车在斜面上移动的距离 s s 小明用如图所示的装置测定斜面的机械效率，收集数据如下。小明用如图所示的装置测定斜面的机械效率，收集数据如下。次次数数倾角倾角（Q)Q

15、)物重物重（N)N)斜面高斜面高（m)m)拉力拉力（N)N)斜面斜面长（长（m)m)w w有有J JW W总总J J机械效机械效率率1 130300 05.05.00.10.11.51.51 10.50.51.51.533.3%33.3%2 245450 05.05.00.20.21.81.81 11 11.81.855.655.63 345450 010100.20.23.63.61 12 23.63.655.655.64 460600 05 50.30.32.22.21 11.51.52.22.268.568.5（1）在实验操作中，应沿斜面向上（）在实验操作中，应沿斜面向上（ ）拉动木块，

16、拉力）拉动木块，拉力( ）摩擦力。实验时要使斜面倾角变大，应将木块向（摩擦力。实验时要使斜面倾角变大，应将木块向（ ）移动）移动（2 2）分析实验数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机）分析实验数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越械效率越 ，沿斜面的拉力越，沿斜面的拉力越 。匀速匀速大于大于左左高高大大（3 3）分析还可知道，斜面的机械效率与物重）分析还可知道，斜面的机械效率与物重 。无关无关粗糙程度粗糙程度（4 4）斜面的机械效率除了与斜面的倾斜程度有关外，还与斜面）斜面的机械效率除了与斜面的倾斜程度有关外，还与斜面的的 有关。有关。结论结论2 2、斜面的机械效率与、斜

17、面的机械效率与 ， 和和 有关，与有关，与 无关。无关。斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度物体重物体重1010、小明用两个倾角不同的斜面进行实验，若斜、小明用两个倾角不同的斜面进行实验，若斜面粗糙程度相同，则将同一木块分别从两斜面底面粗糙程度相同，则将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端时，拉力所做的有用功端匀速拉至斜面顶端时，拉力所做的有用功W甲甲 W乙乙，额外功额外功W W甲甲 W W乙，乙，机械效率机械效率甲甲 乙，乙，若甲乙斜面光滑，则拉力若甲乙斜面光滑，则拉力F F甲甲 F F乙乙，将，将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放，则木块到木块分别从两光滑斜面顶端自由

18、释放，则木块到达斜面底端的速度达斜面底端的速度V V甲甲 V V乙乙甲甲乙乙大于大于小于小于等于等于=六、研究杠杆的机械效率六、研究杠杆的机械效率实验原理实验原理：=W有有W总总=GhFS实验器材：杠杆、钩码、轻绳、刻度尺、弹簧测力计实验器材：杠杆、钩码、轻绳、刻度尺、弹簧测力计O用如图装置探究机械效率，（用如图装置探究机械效率，（1 1）本实验中若提）本实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是因素是 。（2 2）每只钩码质量均为）每只钩码质量均为m,Om,O为支点，为支点，(1)(1)他将两他将两只钩码悬挂在只钩码悬挂在B B点，在点，

19、在A A点竖直向上匀速拉动弹点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为簧测力计，拉力为F F1 1，测得，测得ABAB两点上升的高度分两点上升的高度分别为别为h h1 1，h h2 2，则此次杠杆的机械效率为，则此次杠杆的机械效率为1 1= = （用符号表示），（用符号表示），2mgh2F 1h1杠杆自重杠杆自重11、小红去游乐场玩滑梯，当他从倾斜程度不同的滑梯上滑下时，、小红去游乐场玩滑梯，当他从倾斜程度不同的滑梯上滑下时，感觉到他对滑梯的压力大小不同，当滑梯倾角越大时他就越有离感觉到他对滑梯的压力大小不同，当滑梯倾角越大时他就越有离开滑梯的感觉，于是他猜想开滑梯的感觉，于是他猜想“是不是在相同的

20、情况下，斜面的倾是不是在相同的情况下，斜面的倾斜程度越大压力越小呢？斜程度越大压力越小呢？”他用长木板、海绵、铁块等器材，将他用长木板、海绵、铁块等器材，将厚海绵粘在了长木板上，将铁块放在海棉上，改变板的倾斜程度，厚海绵粘在了长木板上，将铁块放在海棉上，改变板的倾斜程度，操作过程如图所示操作过程如图所示abcB CDA（1）在）在abc三次操作中，三次操作中， 图的压力作用效果最明显，压力作用图的压力作用效果最明显，压力作用效果不同主要是由于改变木板的倾斜程度时，效果不同主要是由于改变木板的倾斜程度时， 也随之改变，以也随之改变，以上实验可以证明小红的猜想是上实验可以证明小红的猜想是 的。的。（2）图乙中，）图乙中，AB，AC，AD是三个粗糙程度相同但倾斜程度不同是三个粗糙程度相同但倾斜程度不同的斜面，将同一物体从斜面底端沿着三个斜面匀速上升的过程中，的斜面，将同一物体从斜面底端沿着三个斜面匀速上升的过程中，在在 斜面受到的摩擦力最小，在斜面受到的摩擦力最小，在 斜面拉力所做的额外功最少。斜面拉力所做的额外功最少。（3）小红于是又得出了结论：当斜面粗糙程度相同时，斜面倾斜）小红于是又得出了结论：当斜面粗糙程度相同时，斜面倾斜程度越大，机械效率越程度越大，机械效率越 。压力压力正确的正确的ADAD高高a