12.3 机械效率 课件 2022-2023学年人教版八年级物理下册

第3节 机械效率 1. 能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功; 2.能说出机械效率的含义,知道机械效率是小于1的。能利用机械 效率公式进行简单的计算; 3. 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。 实验研究:功的原理 明确三种功 有用功和额外功 机械效率 建立概念 实验测量 分析论证 拓展应用 机械效率是衡量机械性能的重要指标,也是学习其他效率,比如热机效率的基础,具有十分重要的现实意义。 1.有用功和额外功 (1)用水桶从井中提水,对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功? 生活情境入手,认识有用功、总功、额外功等。 (2)打捞掉到井里的水桶,捞上的桶里带了一些水。对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功? 提示:从工作目的出发,分析有用功和额外功。对比之后,学生会对有用功和额外功的含义有比较明确的认识。 1.有用功和额外功 实验:使用动滑轮提升重物是否省功? 直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗? 提出问题 01 G/N h/m F/N s/m W直/J W机/J 1.有用功和额外功 实验:使用动滑轮提升重物是否省功? 提出问题 01 进行实验 02 按照甲、乙两图进行实验,注意弹簧测力计竖直向上缓慢拉动。 直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗? G/N h/m F/N s/m W直/J W机/J 2 0.1 1.2 0.2 0.2 0.24 1.有用功和额外功 实验:使用动滑轮提升重物是否省功? 提出问题 01 进行实验 02 03 分析论证 04 交流评估 按照甲乙两图进行实验,注意弹簧测力计竖直向上缓慢拉动。 计算两次拉力所做的功,分析得出:利用动滑轮提升重物比直接用手提重物并不省功。 利用动滑轮提升重物多做的功源于哪里? 直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗? 2.机械效率 在使用机械工作时,有用功在总功中所占份额越多越好。 它反映了机械的一种性能,物理学中表示为机械效率。 定义:有用功跟总功的比值。 公式: 理解:η用百分数表示,总小于1。 额外功来源:动滑轮重、绳重、轮轴摩擦等 有用功 总功 η= —— W有 W总 2.机械效率 有用功 额外功来源:轮重、绳重、机械臂重、摩擦等 思考:起重机的效率为什么这么低? 起重机 40%~50% 抽水机 60%~80% 实验1 测量滑轮组的机械效率 1. 实验原理: 2. 实验器材: 弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。 设计实验方案: 1. 怎样测滑轮组机械效率? 2. 需要测量哪些物理量? 3. 测量这些物理量需要哪些仪器? 4. 怎样测量所需要的物理量? 5. 如何记录实验数据? 实验1 测量滑轮组的机械效率 操作中要注意: 1. 竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计。 2.运动过程中读取测力计的示数。 3. 标记好重物端、自由端的起始位置,用刻度尺测出h、s。 4.改变钩码的数量,再做两次实验,对比有什么发现?(钩码质量差异要大) G物 / N h/cm F/N s/m η s h 实验2 影响滑轮组机械效率的影响因素 结论:用同一滑轮组提升重物时,被提升的物体越重,机械效率越高。 思考:滑轮组的机械效率还跟什么因素有关? 实验2 探究滑轮组机械效率高低的影响因素 物体重力相同时,滑轮组机械效率跟动滑轮重力的关系 不改变物重 换动滑轮(一个塑料一个铝制品) 或者在原动滑轮上吸个磁扣(重力不能太小) 自变量 因变量 控制变量 G动 / N G物 / N h/cm F/N s/m η 实验2 探究滑轮组机械效率高低的影响因素 同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组机械效率跟绕线方式是否有关 提示:学生往往把机械效率的高低跟机械省力多少混为一