资源简介

初中物理沪科版（2024）八年级全一册教学课件
第三节
机械效率
第十一章 简单机械
新课导入与学习目标
01
本课新课讲解
02
本课例题与练习
03
课后小结
04
目录
CONTENT
New Lesson Introduction and Learning Objectives
PART ONE
新课导入与学习目标
新课导入
生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率，工作效率等。利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题。
工作效率
学习效率
种子发芽率
树苗成活率
那么，机械做功与效率有怎样的关系呢?
学习目标
1.知道什么是有用功、额外功和总功。
2.知道机械效率，会计算机械效率。
3.知道机械效率总是小于100% 。
4.认识提高机械效率的意义和途径。
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New Lesson Presentation
PART TWO
新课讲解
新课讲解
一、有用功、额外功和总功
有的机械可以省力，有的机械可以改变作用力的方向或达到“省距离”的效果。怎样判断使用机械是否省功呢?
实验探究：使用机械是否能省功
（1）如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢匀速提升一定高度，将所测得的数据填入表格.
（2）如图乙所示，用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码缓慢匀速提升（应沿竖直方向）相同高度，将所测得的数据填入表格.
新课讲解
（3）改变钩码的数量，即改变所挂钩码的重力，重复上述测量，将实验数据填入表格.
钩码所受的重力G/N
钩码上升的高度h/m
未用动滑轮时拉力做的功W直/J
使用动滑轮时弹簧测力计的F/N
动滑轮绳子端移动的距离s/m
使用动滑轮时拉力做的功W滑轮/J
2
0.1
0.2
1.2
0.2
0.24
实验结论：
使用动滑轮会省力，但由于滑轮的自重以及摩擦等因素的影响，需要额外多做一些功，即使用动滑轮不省功。
新课讲解
新课讲解
要把重100N的大米运上三楼。
右图画了三种办法。
哪种办法最好，哪种办法最不好？
大米重100 N
人体重400 N
动滑轮重10 N
桶重 20 N
口袋重 5 N
新课讲解
三种方式做功的内容
1
对沙子做功
对水桶做功
克服人自身重力做功
2
对沙子做功
对水桶做功
对滑轮做功
3
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
新课讲解
1.有用功：使用机械时，对物体所做的有用的功。
2.额外功：使用机械时，人们额外需要做的功。
3.总功：有用功与额外功的总和。
W 总 =W 有 +W 额
F是动力，是总功。
目的是提升重物，是有用功。
要克服滑轮重力和摩擦做功，这个功不是目的而又不得不做，是额外功。
新课讲解
深入思考： 克服摩擦做的功一定是额外功吗？
如图，使用滑轮组水平拉物体时，克服物体和桌面间的摩擦做的功是 W 有；克服轮和轴间摩擦做的功是 W 额；绳对滑轮的摩擦力等于拉力，故其做的功为W 总。
新课讲解
二、机械效率的大小
在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额（有用功和总功之比）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。
1.定义：有用功和总功之比叫做机械效率。
2.公式：
3.意义：
表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要指标。
4.因为 W有用 < W总 ，所以， η < 1。
使用任何机械时，都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，因此机械效率总小于100%。
机械效率是一个比值，没有单位
新课讲解
5.一些机械的机械效率
起重机
（40%~50%）
皮带传动
（90%~98%）
离心式水泵
（60%~80%）
喷气发动机
（50%~60%）
新课讲解
如图所示，工人用滑轮将 45 kg 建筑材料沿竖直方向匀速提升3m，所用的拉力为 250 N。此滑轮的机械效率是多少?( g取 10 N/kg )
工人用滑轮提升建筑材料的过程中，有用功是不用滑轮直接把物体提升3m做的功；总功是拉力做的功，两者的比即为机械效率。
分 析
新课讲解
解：由题意，建筑材料的质量 m= 45 kg，建筑材料提升的高度 h = 3 m，拉力 F = 250 N，工人用手拉起的实际绳长s = 2h = 6 m。
滑轮做的有用功为
W有=Gh=mgh= 45 kg×10 N/kg×3 m= 1 350 J
拉力做的总功为
W总=Fs=250N×6 m=1 500J
此滑轮的机械效率为
新课讲解
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}影响因素
分析
改进措施（提高效率）
被提升物体的重力
同一个滑轮组，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大
尽可能增加被提升物体的重力
动滑轮的
自重
有用功不变时，减小提升动滑轮时做的额外功，可提高机械效率
改进滑轮结构，减轻滑轮自重
滑轮组自身部件的摩擦
机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低
对机械进行保养，保持良 好的润滑，减小摩擦
影响滑轮组机械效率的因素和改进措施
PART THREE
例题与练习
经典例题
×
×
×
(1)机械效率可以提高到100% 。( )
(2)机械效率高的机械，做的有用功多。( )
(3)做功慢的机械，机械效率不一定低。 ( )
(4)机械越省力，其机械效率越高。( )
(5)有用功一定时，减少额外功能提高机械效率。( )
经典例题
2.如图所 示，甲、乙两套装置的动滑轮质量相等，用它们分别将质量相等的物体竖直向上匀速提升相同的高度，所用向上的拉力分别为 F1和 F2，两 装 置 的 机 械效率分别为 η 甲和 η 乙，不计绳重及摩擦。则 η 甲_____η 乙， F 1 _____F2。（均 填“ > ”“ < ”或 “ = ”）
＝
＞
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
PART FOUR
课堂小结
课堂小结
机械效率
有用功
对人们有用的必须要做的功
并非我们需要但又不得不做的功
有用功与额外功的总和
有用功和总功之比叫做机械效率
机械效率
额外功
总功
W有
W总
η＝
滑轮组机械效率影响因素
G物、G轮、G绳、f
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