12.3 机械效率 第1课时 机械效率 2022-2023学年人教版八年级物理下册

第3节 机械效率 第1课时 机械效率 新课导入 要把一堆沙子运到楼上，你有哪些方法? 直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？ 学习目标 1.了解什么是有用功、额外功和总功。 2.掌握机械效率的含义。 一、有用功和额外功 课堂探究 对砂子做功 对空桶做功 克服自身重力做功 并不需要做但又不得不做的功 对人们有用必须做的功 3m 3m 他的目的是： 把沙子运上三楼 用水桶提沙子上楼 有用功 额外功 实验 （1）如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。 （2）如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉力所做的功。 使用动滑轮是否省功 Administrator (A) - G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 0.49 0.1 0.049 0.37 0.2 0.074 实验结果 有用功 总功 实验结果表明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，我们要多做功。 即使用任何机械都不省功。 使用机械时，对物体所做的有用的功。 有用功 使用机械时，人们额外需要做的功。 额外功 有用功与额外功的总和。 总 功 三种功 W总=W有用+W额外 二、机械效率 课堂探究 小明要把重100N的沙子运上三楼。 试着从做功的角度分析？ 试一试： 计算三种方法需要做的有用功、额外功和总功 做功方式 有用功 额外功 总功 桶状，手提上楼 100N×6m (400+20)N×6m 3120J 桶状，动滑轮吊运 100N×6m (20+10)N×6m 780J 袋装，动滑轮吊运 100N×6m (5+10)N×6m 690J 第3种方法做的额外功最少，选择第3种方法最好。 我们一定都希望额外功越少越好。 计算机械效率 三种不同做功方式中，我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面来算算三种不同方式的机械效率。 机械效率 1.定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。 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。 1.用百分数表示。总小于1，无单位。 注 意 2.物理意义：机械效率表示机械性能高低的物理量，机械效率越高，机械性能越好。 3.机械效率和功率的区别: 机械效率指有用功占总功的比值；功率表示做功的快慢。二者没有任何内在联系性。 一些机械的机械效率 汽油机机械效率22%~27% 喷气发动机50%～60% 起重机机械效40%~50% 例 题 1.用 500 N 的力拉着滑轮组绳子的自由端移动 8 m，可将滑轮组悬挂的重为 1 500 N 的物体匀速提高 2 m，则机械效率是（ ） A.25% B.75% C.15% D.85% A 2.起重机把质量为 0.5 t 的重物匀速提升3 m，而它的电动机所做的功是3.4×104 J，起重机的效率是多少？g 取 10N/kg。 已知：m=0.5 t=500 kg h=3 m W总=3.4×104 J 求：η=？ 解： G=mg=500 kg×10 N/kg=5×103 N ∵匀速提升重物 ∴F=G=5×103 N W有用=Fh=5×103 N×3 m=1.5×104 J η＝ ＝ ≈ 44.1%　　　　　　　　　　 W有用 W总 1.5×104 J 3.4×104 J 答：起重机的效率为44.1%。 课堂小结 机械效率 机械效率 有用功和额外功 额外功：为了达到工作目的，不得不做的功 定义：有用功跟总功的比值 有用功：为了达到工作目的，必须做的功 总功：动力所做的所有功 W总 = W有 + W额 公式： 总小于 1 $