资源简介

(共29张PPT)
机械效率
第4节
第十二章 简单的机械
（人教版）八年级
下
01
新课标要求+课标解读
02
学习目标
1. 知道使用动滑轮是否省功
2. 掌握有用功、额外功和总功的概念以及其三者的关系
3. 知道机械效率的定义，并能计算机械效率
4. 掌握机械效率最大值如何推导
03
课堂导入
绳端拉力所做的功与滑轮组对重物所做的功相同吗？
04
有用功和额外功
实验结论：使用动滑轮能省力，但不省功。
04
有用功和额外功
有用功：在第二次实验中，将钩码提升一定的高度是我们的工作目的，动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功，用W有用表示。
额外功：用动滑轮提升钩码时，我们还不可避免地要克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫作额外功，用W额外表示。
总功：弹簧测力计的拉力所做的功，叫作总功，用W总表示。若使用机械提升重物，则总功指动力做的功，即W=Fs。
它们的关系：W总=W有用+W额外
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？
提水所做的功是有用功；
提水桶所做的功是额外功。
04
有用功和额外功
大量实验表明，动力对机械所做的功（总功）总是大于机械对外所做的功（有用功）。事实上，使用任何机械都不能省功。
05
机械效率
在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功越少越好，即额外功在总功中所占的比例越小越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。如果用 η 表示机械效率，那么有：
η
＝
W总
W有用
＝
W有用
W有用+W额
机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。机械效率的高低与是否省力、滑轮组绳子的绕法、物体被提升的高度及速度无关。
起重机的机械效率一般为40%~50%，抽水机的机械效率一般为60%~80%。
05
机械效率
实验探究：测量滑轮组的机械效率
实验思路：要想测量滑轮组的机械效率，就要想办法找出使用滑轮组工作时的有用功和总功，然后求出二者的比值。本实验可以测量如图所示滑轮组的机械效率，请根据此实验装置思考：要想知道有用功和总功，需要测量哪些量？
需要测量的物理量：钩码重G、钩码上升高度h、拉力F、绳自由端移动距离s。
实验器材：弹簧测力计、刻度尺、钩码、铁架台、滑轮、细绳等。
05
机械效率
实验过程：
1.用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格中；
2.安装滑轮组，记下钩码和绳端(弹簧测力计挂钩底部)位置；
3.分别使用两组滑轮组，竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的数值，用刻度尺测出钩码提升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格中；
4.分别求出有用功W有、总功W总、机械效率，并填入表格中；
5.改变钩码的数量，重复上面的实验。
05
机械效率
05
机械效率
0.05
0.05
0.05
0.05
1
1
1.5
0.075
0.05
0.69
0.89
0.5
0.15
0.15
0.33
0.104
0.134
0.165
48%
56%
30%
实验结论：滑轮组的机械效率与提升重物的重力有关，不同的滑轮组机械效率不同。
省力的滑轮组，机械效率不一定高。
05
机械效率
影响机械效率的因素（竖直方向）
不计绳重和摩擦
变形
或者
从这个式子可以看出机械效率的最大值
等时性
05
机械效率
影响机械效率的因素（水平方向）
不计滑轮重和绳重
斜面的机械效率：用力F沿斜面把重力为G的物体提高，h为斜面的高度，l为斜面的长度，f 为物体与斜面间的摩擦力。
有用功：
总功：
额外功：
=
机械效率：
05
机械效率
05
机械效率
杠杆的机械效率：利用杠杆把重力为G的物体提高h，F 为动力，s为动力作用点移动的距离。
机械效率：
有用功：
总功： s
06
习题练习
D
06
习题练习
B
06
习题练习
C
06
习题练习
C
06
习题练习
D
06
习题练习
变大
4800
240
06
习题练习
62.5%
06
习题练习
（1）1800J；（2）500N；（3）90%
06
习题练习
(1)4000N；(2)8000W；(3)83.3%
06
习题练习
(1)180W；(2)80%；(3)165J
07
作业布置
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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