12.3 机械效率-(配套课件)【初中学霸创新题】2022-2023学年八年级下册物理 人教版

第3节 机械效率 八年级 初中物理 第十二章 简单机械 知道什么是有用功、额外功和总功 掌握机械效率的含义，知道机械效率是小于1的，能利用机械效率的公式进行简单的计算 通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关 学习目标 生活中我们常常会遇到“效率”这个词，利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。 不使用机械直接提升物体做的功， 与使用机械提升物体时做的功相同吗？ 有用功和额外功 知识点一 甲 乙 ①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，将数据填入表格。 ②如图乙所示，用弹簧测力计和一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，并记录实验数据。 实验步骤 实验探究：使用动滑轮是否省功 实验 手的拉力F/N 手移动的距离s/m 钩码的重力G/N 钩码升高的高度h/m 拉力所做的功W/J 弹簧测力计直接提升钩码 2 0.1 2 0.1 通过动滑轮提升钩码 1.2 0.2 2 0.1 0.2 0.24 实验数据 实验结论：实验结果表明，虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但使用动滑轮时拉力做的功要多一些。这说明，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，使用动滑轮我们要多做功。 1.弹簧测力计应沿竖直方向匀速向上拉动滑轮或重物。 2.通过动滑轮提升重物时，可以只测h数值，利用s=nh求出s数值，此实验中n=2。 额外功 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。 有用功 我们要做的，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 有用功加额外功是总共做的功，叫总功。 即：W总=W有+W额 总 功 动力对机械所做的功 G F 提升重物是目的，是有用功。 要达到目的，完成有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。 提升重物，要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则不能完成任务。这个功不是目的而又不得不做，是额外功。 例如：滑轮 要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。 哪种办法最好，哪种办法最不好？ 人提沙子做功 对沙子做功 对桶做功 W1 = 600 J 克服自重做功 总功 3120J 额外功2520 J 沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m W2 = 120 J W3 = 2400 J 有用功600 J 对沙子做功 W1 = 600 J 对桶做功 对动滑轮做功 有用功600J 额外功180J 沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m 人拉滑轮利用桶做功 W2 = 120 J W3 = 60 J 总功 780 J 对沙子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 人拉滑轮利用口袋做功 沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m W1 = 600 J W2 = 30 J W3 = 60 J 有用功600J 额外功90J 总功 690 J 这种办法最好！ 机械效率——有用功跟总功的比值。 注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。 公式：η＝　　　　　　　　　　 W有 W总 W有 W有+W额 ＝ 机械效率 知识点二 1.机械效率 G F W额＞0，W总＞W有　所以η＜1 W额＝0，W总＝W有 所以η＝1 分析公式： 理想状态，忽略机械自重和摩擦 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。 起重机的机械效率是50%，它表示什么意义？ 【简介常见机械的效率 】 滑轮组 50%～70% 起重机 40%～50% 抽水机 60%～80% 离心式水泵 60%～80% 因此，使用机械时，要充分发挥机械设备的作用，减小额外功以提高机械效率。 请谈谈我们可以采取哪些措施来提高机械效率? 减小摩擦 减小机械本身的重力 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。 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，提水所做的功是额外功。 F 实验原理 实验器材 注意事项 弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。 竖直向上，缓慢拉动