教科版八年级物理下册课件-11.4.机械效率-(精品课件)ppt.ppt

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1、11.4.机械效率机械效率洪山嘴中学詹振亚 洪山嘴中学詹振亚 你你会会选选哪哪种种方方法法呢呢?额外功额外功 在做有用功的同时，人们不需要但又不在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。得不做的功，叫做额外功。有用功有用功必须做的功，叫做有用功。必须做的功，叫做有用功。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有用功和额外功有用功和额外功有用功加额外功是总共做的功，叫总功。有用功加额外功是总共做的功，叫总功。即：即：W总总=W有用有用+W额外额外总总 功功 动力对机械所做的功洪山嘴中学詹振亚 无论采取那种方法都无论采取那种方法都无论采取那种方法都无论采

2、取那种方法都必须必须必须必须做的功。即：为达到做的功。即：为达到做的功。即：为达到做的功。即：为达到目的所必须做的功。目的所必须做的功。目的所必须做的功。目的所必须做的功。（1 1）举高重物时：）举高重物时：）举高重物时：）举高重物时：WW有用有用有用有用G G物物物物 h hWW有有有有用用用用f f摩擦摩擦摩擦摩擦 s s物物物物（2 2）在粗糙水平面上移动物体时：）在粗糙水平面上移动物体时：）在粗糙水平面上移动物体时：）在粗糙水平面上移动物体时：4.对三种机械功的理解：对三种机械功的理解：有用功有用功并非并非并非并非人们需要但又人们需要但又人们需要但又人们需要但又不得不做不得不做不得不做

3、不得不做的功的功的功的功（1 1）克服机械自重做功：）克服机械自重做功：）克服机械自重做功：）克服机械自重做功：WW额外额外额外额外=G G动动动动 h h使用动滑轮或滑轮组时：使用动滑轮或滑轮组时：使用动滑轮或滑轮组时：使用动滑轮或滑轮组时：（2 2）克服机械间的摩擦做功：）克服机械间的摩擦做功：）克服机械间的摩擦做功：）克服机械间的摩擦做功：使用斜面时：使用斜面时：使用斜面时：使用斜面时：WW额外额外额外额外=f f L L额外功额外功洪山嘴中学詹振亚 洪山嘴中学詹振亚 WW总总总总WW有用有用有用有用 W W额外额外额外额外公式（公式（公式（公式（1 1）：公式（公式（公式（公式（2 2

4、）：WW总总总总F F动力动力动力动力 s s动力动力动力动力总功总功用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部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？分是有用功，哪部分是额外功？提水所做的功是有用功，提水桶所做的提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。功是额外功。如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞如果桶掉到井里，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？有用功，哪部分是额外功？提水桶所做的功是有用功，提水所做的提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功。功是额外功。请计算出有用功、额外功

5、和总功分别是多少？1 12 23 31 12 23 3对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J(W有)(W额)(W有)(W有)(W额)(W额)120J2400J120J60J30J60J1 12 23 31 12 23 3对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87%机械效率机械效率1 1.定义

6、：有用功和总功的比值叫做机械效率定义：有用功和总功的比值叫做机械效率 4 4.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 2.计算公式：计算公式：3 3.机械效率一般用百分数表示，没有单位机械效率一般用百分数表示，没有单位 注：注：理想情况理想情况：忽略机械重力和摩擦，则机械效率：忽略机械重力和摩擦，则机械效率等于等于1 1。其它任何情况其它任何情况，机械效率都小于，机械效率都小于1 1。在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多在使用机械工作时，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，物理学中用机械越好。它反映了机械的一种性能，物理学中用机械

7、效率来表示机械的这种性能。效率来表示机械的这种性能。洪山嘴中学詹振亚 洪山嘴中学詹振亚 洪山嘴中学詹振亚 6.6.一些机械的机械效率：一些机械的机械效率：一些机械的机械效率：一些机械的机械效率：抽水机抽水机抽水机抽水机 60%60%80%80%柴油机柴油机柴油机柴油机 28%28%40%40%起重机起重机起重机起重机 40%40%50%50%滑轮组滑轮组滑轮组滑轮组 50%50%85%85%洪山嘴中学詹振亚 A.改进结构（改进结构（减轻机械自重减轻机械自重)B减小摩擦力减小摩擦力4.提高机械效率的方法提高机械效率的方法 C.增大有用功增大有用功 如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛

8、，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?G解:因为h=S=10cm=0.1m13W有=Gh=240 N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m=30J =100%=80%W有W总24J30J F第二课时第二课时滑轮组机械效率与什么因素有关？滑轮组机械效率与什么因素有关？猜想：猜想：影响滑轮组的机械效率的因素：影响滑轮组的机械效率的因素：1.货物上升高度h2.绳子股数n3.货物重力G4.动滑轮重力G动洪山嘴中学詹振亚 洪山嘴中学詹振亚 F FF F实验探究实验探究 测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率一、实验探究：测量滑轮组的机械效

9、率一、实验探究：测量滑轮组的机械效率探究1:滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关？甲甲乙乙丙丙h1h2机械效率有用功W有用（J）鈎码上升高度h（m)鈎码重G(N)总功W总 拉力移动距离S（m)拉力F（N）0.50.51 10.10.10.30.31 10.20.20.50.50.60.60.150.150.10.166.7%66.7%0.30.30.20.266.7%66.7%探究1:滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关？无关无关探究2:滑轮组机械效率与绳子股数是否有关？F乙乙甲甲F机械效率有用功W有用（J）鈎码上升高度h（m)鈎码重G(N)总功W总 拉力移动距离S（m)拉力F（N）0.5

10、0.51 10.10.10.30.31 10.10.10.750.750.20.20.150.150.10.166.7%66.7%0.150.150.10.166.7%66.7%无关无关探究2:滑轮组机械效率与绳子股数是否有关？10.10.530.10.1583.388.90.450.30.20.431.50.1420.10.8366.7F=0.8NF=0.5N=1.5NF洪山嘴中学詹振亚 洪山嘴中学詹振亚 83.355.54.530.20.240.90.1220.10.83FF 滑轮组的机械滑轮组的机械效率的影响因素效率的影响因素：动滑轮重动滑轮重被提升物体的物重被提升物体的物重绳重及绳与滑

11、轮间的摩擦绳重及绳与滑轮间的摩擦滑轮组的机械滑轮组的机械效率的典型无关效率的典型无关因素因素物体提升的高度物体提升的高度滑轮组的绕线方式滑轮组的绕线方式物体提升的速度物体提升的速度总结：总结：拓展：拓展：提高机提高机械效率械效率的方法的方法增大有用功增大有用功（增加物重）（增加物重）减小额外功减小额外功减小机械自重减小机械自重（动滑轮重）（动滑轮重）减小摩擦减小摩擦3、某实验小组在、某实验小组在“测滑轮组的机械效率测滑轮组的机械效率”的实验的实验中得到的数据如表所示，第中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。如图中的甲、乙、丙所示。(1)、比较、比较1、2

12、两次实两次实验，可得的结论：验，可得的结论：(2)、比较、比较2、3两次实两次实验，可得的结论：验，可得的结论：同一滑轮组，提起的同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的物重越重，滑轮组的机械效率越高机械效率越高不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低4、小明在、小明在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：据如下表：甲甲甲甲表中有一个数据的记录是错误的，错误的表中有一个数据的记录是错误的，

13、错误的数据是数据是_；18cm或或5cm第第3次实验中滑轮组的机械效率是次实验中滑轮组的机械效率是 _；80%本次实验得到的结论是：本次实验得到的结论是：_。（1）分析表中数据，回答以下问题：）分析表中数据，回答以下问题：滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关（2）小红在小明实验的基础上）小红在小明实验的基础上 利用图乙也做了实验，利用图乙也做了实验，小红的做法目的是为了改变小红的做法目的是为了改变 ；当这两位同学使用各自的滑轮当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率重及摩擦，它们的机械效率_（

14、选填（选填“相同相同”或或“不相同不相同”），理由是：），理由是：_。得到。得到的结论是：的结论是：_滑轮组的绕线方式滑轮组的绕线方式相同相同做的有用功相同，做的额外功也相同做的有用功相同，做的额外功也相同乙乙乙乙甲甲甲甲滑轮组的机械效率与绕线方式无关滑轮组的机械效率与绕线方式无关（3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：次实验，实验数据如下表：物理量物理量物理量物理量控制因素控制因素控制因素控制因素在小军的实验中，你得到的结论是：在小军的实验中，你得到的结论是：甲甲甲甲滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关滑轮组的机械效率与物体被提升

15、的速度无关4.4.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的 数据如下表所示，装置如图所示数据如下表所示，装置如图所示数据如下表所示，装置如图所示数据如下表所示，装置如图所示（1）通过表中数据可分析出实验）通过表中数据可分析出实验1是是 用用 图做的实验，实验图做的实验，实验2是用是用 图图 做的实验。做的实验。甲甲乙乙（2）通过实验）通过实验1和实验和实验2的数据分析得的数据分析得 出结论：使用不同的滑轮组，提升相出结论：使用不同的滑轮组，提升相 同的重物时，动滑轮的

16、个数越多，滑同的重物时，动滑轮的个数越多，滑 轮组的机械效率轮组的机械效率 。越低越低越低越低（3）比较实验）比较实验1和实验和实验3可得出结论：可得出结论：使用同一滑轮组，使用同一滑轮组，可，可 以提高滑轮组的机械效率。以提高滑轮组的机械效率。增加物体的重增加物体的重增加物体的重增加物体的重GF甲甲甲甲GGF乙乙乙乙 2、某班同学利用如图所示的实验装置完成、某班同学利用如图所示的实验装置完成了了“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验以后，进行的实验以后，进行了小组交流，下表是甲乙两小组的实验数据了小组交流，下表是甲乙两小组的实验数据记录：记录：甲、乙两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也

17、甲、乙两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的原因相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的原因是什么？是什么？2 2、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同答：答：答：答：1 1、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确不准确不准确不准确洪山嘴中学詹振亚 1.1.机械的三种功：机械的三种功：机械的三种功：机械的三种功：有用功有用功有

18、用功有用功有利用价值的功有利用价值的功有利用价值的功有利用价值的功总功总功总功总功动力对机械所做的功动力对机械所做的功动力对机械所做的功动力对机械所做的功额外功额外功额外功额外功对人们无利用价值对人们无利用价值对人们无利用价值对人们无利用价值 而又不得不做的功而又不得不做的功而又不得不做的功而又不得不做的功 2.2.机械效率：机械效率：机械效率：机械效率：（1 1）定义：）定义：）定义：）定义：有用功与总功的比值。有用功与总功的比值。有用功与总功的比值。有用功与总功的比值。（2 2）公式讨论：）公式讨论：）公式讨论：）公式讨论：WW总总总总WW有用有用有用有用 WW额外额外额外额外洪山嘴中学詹

19、振亚 1 1.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 A越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高 B 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 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 D做功越快的机械，效率越高做功越快的机械，效率越高做功越快的机械，效率越高做功越快的机械，效率越

20、高C C D D 洪山嘴中学詹振亚 3 3.图为测量滑轮组机械效率的实图为测量滑轮组机械效率的实图为测量滑轮组机械效率的实图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N6 N。（1 1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上）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大小为大小为_N_N，若钩码上升的，若钩码上升的，若钩码上升的，若钩码上升的高高高高度度度度为为为为8cm,8cm,则则则则弹弹弹弹簧簧簧簧测测测测力力力力计计计计向向

21、向向上上上上移移移移动动动动_cm,_cm,该该该该滑滑滑滑轮轮轮轮组组组组的机械效率为的机械效率为的机械效率为的机械效率为_。（2 2）若若若若仅仅仅仅增增增增加加加加钩钩钩钩码码码码的的的的个个个个数数数数，该该该该滑滑滑滑轮轮轮轮组组组组有有有有机机机机械械械械效效效效率率率率将将将将_（选填（选填（选填（选填“增大增大增大增大”“”“”“”“减小减小减小减小”或或或或“不变不变不变不变”）缓慢缓慢缓慢缓慢2.42.4242483.3%83.3%增大增大增大增大洪山嘴中学詹振亚 洪山嘴中学詹振亚 4 4.在在在在“测测测测滑滑滑滑轮轮轮轮组组组组机机机机械械械械效效效效率率率率”的的的的

22、实实实实验验验验中中中中，用用用用同同同同一一一一滑滑滑滑轮轮轮轮组组组组进行两次实验，实验数据如下表：进行两次实验，实验数据如下表：进行两次实验，实验数据如下表：进行两次实验，实验数据如下表：此此此此实实实实验验验验所所所所用用用用滑滑滑滑轮轮轮轮的的的的个个个个数数数数至至至至少少少少是是是是_个个个个，其其其其中中中中动动动动滑滑滑滑轮轮轮轮有有有有_个。个。个。个。第第第第一一一一次次次次实实实实验验验验测测测测得得得得滑滑滑滑轮轮轮轮组组组组的的的的机机机机械械械械效效效效率率率率为为为为_，第第第第二二二二次次次次实实实实验验验验时时时时滑滑滑滑轮轮轮轮组组组组的的的的机机机机械械械械效效效效率率率率_第第第第一一一一次次次次的的的的机机机机械械械械效效效效率（选填率（选填率（选填率（选填“大于大于大于大于”“”“小于小于小于小于”或或或或“等于等于等于等于”）3 32 262.5%62.5%大于大于大于大于