内容正文:
2020-2021学年八年级物理下册同步课堂帮帮帮(人教版)
12.3 机械效率(解析版)
目标要求
重、难点
知道什么是有用功、额外功和总功
理解机械效率的概念
难点
通过测量滑轮组机械效率加强对机械效率的理解
会进行有关机械效率的计算
重点
1.有用功:对机械、活动有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总;斜面:W有用= Gh。
2.额外功:并非需要但又不得不做的功。
公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组);斜面: W额=fL。
3.总功:有用功加额外功或动力所做的功。
公式: W总=W有用+W额=FS= W有用/η;斜面:W总= fL+Gh=FL。
4.机械效率:有用功跟总功的比值。机械效率计算公式:
。
5.滑轮组的机械效率(不计滑轮重以及摩擦时)
(1)滑轮组(竖直方向提升物体):
(G为物重,h为物体提升高度,F为拉力,S为绳子自由端走的距离)。
(2)滑轮组(水平方向拉动物体):
(f为摩擦力,l为物体移动距离,F为拉力,S为绳子自由端走的距离)。
6.斜面的机械效率:
(h为斜面高,S为斜面长,G为物重,F为沿斜面对物体的拉力)。
【难点一】机械效率
1.机械效率是学生学习的重点和难点,它把简单机械和功紧密地联系起来,综合性较强,学生较难理解。
根据人们使用机械的不同,有用功的计算也不尽相同。例如:若使用机械的目的是提升重物,那么克服物体的重力做的功就是有用功。如果使用机械的目的是在水平面上平移重物,那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。
2.如果有用功不变,我们可以通过减小额外功(减少机械自重、减少机械的摩擦)来增大机械效率;如果额外功不变,我们可以通过增大有用功来提高机械效率;(例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高,就是这个道理);当然了,如果能在增大有用功的同时,减小额外功更好。
3.滑轮组机械效率影响因素:影响滑轮组机械效率的因素是物重,其次才是滑轮重、绳重和摩擦。无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物,你都需要把动滑轮举上去,还要克服绳重与摩擦,前者额外功远远大于有用功,其机械效率几乎为零,后者额外功在总功中占的比值就小得多,所以物重越大,机械效率就越高。
主要因素:物体重