12.3 机械效率（第2课时）2022-2023学年人教版八年级物理下册

第十二章 简单机械 第3节 机械效率 第2课时 知识回顾： 人们使用机械的目的就是要做人们需要做的功，这部分功在物理学中叫做有用功。 在现实生活中，人们为了达到工作目的往往还得做并非需要但不得不做的功，这部分功叫做额外功。 使用机械时动力F做的功是总功。总功=有用功+额外功。 有用功跟总功的比值叫做机械效率，机械效率总小于1。 1.会测定某种简单机械的机械效率；（重点） 2.了解如何提高机械效率。（重点） 学习目标 h ---- 物体升高的高度 弹簧测力计、刻度尺、滑轮、细线、挂钩（或铁架台）、钩码。 实验原理： 实验器材： 待测量的物理量： G ---- 物体的重力 F ---- 绳子自由端的拉力 s ---- 绳子末端移动距离 一、测量滑轮组的机械效率 怎样用弹簧测力计测量拉力？ 怎样测量绳子移动距离和物体上升距离？ 提示： 竖直匀速拉动时读数。 1. 用弹簧测力计测出钩码重力； 3. 竖直匀速拉动弹簧测力计，使钩码缓慢升高 h，读出拉力 F 的值， 2.组装滑轮组，记录钩码和绳子末端的初始位置。 看图整理实验步骤： 4.用刻度尺测出钩码上升的高度 h和绳子末端移动的距离s，填入表格。 5. 算出有用功 W有、总功 W总、机械效率 η，并填入表格。 6. 改变钩码的数量，再做两次上面的实验。 G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J 1 2 3 F 结论：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。 实验1：保持动滑轮重一定，改变钩码重力。 G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J 1 2 F F 实验2：保持钩码重力一定，改变动滑轮重。 结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。 影响因素 变量之间的关系 提高机械效率的方法 影响滑轮组机械效率的因素和提高机械效率的方法 被提升物体 的重力G 动滑轮 的自重G动 滑轮组自身 部件的摩擦 同一个滑轮组（动滑轮重一定）,物重越大，机械效率越高。 提升相同物体（物重一定），动滑轮越重，机械效率越低。 机械自身部件的摩擦力越大， 机械效率越低。 尽可能增加 被提升物体的重力 改进滑轮结构， 减轻滑轮自重。 对机械进行保养， 保持良 好的润滑， 减小摩擦。 关于测量滑轮组机械效率的几点说明 = 1. 在测滑轮组的机械效率时，可以不测量 s 和 h 2. 若不计绳重和摩擦，只考虑动滑轮重力时： F=（G+G动）/n η = = = η= 即： = η = G+G动 G 即： η= G+G动 G W有＝Gh W总 ＝Fs W有用 W总 η＝ ×100% 二、测量斜面的机械效率 1. 用弹簧测力计测量木块的重力G，记录在表格中； 2. 用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，记录拉力 F的值，并填入表格；用刻度尺分别测量小车沿斜面移动的距离 S、木块上升的高度 h ，记录在表格中。 5. 斜面倾斜程度不变，在斜面上分别铺棉布、毛巾，重复步骤2、3。 看图整理实验步骤： 3. 算出机械效率 η，并填入表格。 4. 改变斜面的倾斜程度，再做两次上面的实验。 实验次数 斜面倾斜程度 接触面 木块重 G/N 斜面高h/m 拉力 F/N 斜面长 s/m 机械效率 η 1 2 3 4 5 6 记录表格： 记录表格： 结论1：光滑程度一样的斜面，倾斜程度越大，机械效率越高。 结论2：倾斜程度一样的斜面，斜面越光滑，机械效率越高. 50% 1.斜面的倾斜程度 （光滑程度一样的斜面，倾斜程度越大，机械效率越高） 2.斜面的粗糙程度 （倾斜程度一样的斜面，斜面越光滑，机械效率越高） 影响斜面机械效率的因素 测量机械效率 测量滑轮组的机械效率 测量斜面的机械效率 练习1.（2020•江西模拟）如图所示，用一个重为8N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为20N，则动滑轮的机械效率（　　） A．一定等于80% B．一定大于80% C．一定小于80% D．以上情况都有可能 Ｃ 练习2.如图 12.3-4 所示的滑轮组中，动滑轮重 1 N，小强用 6 N 的拉力 F 通过该滑轮组匀速拉起重 10 N 的物体，物体沿竖直方向上升 0.4 m。此过程中，额外功和机械效率分别是（　　）。 A．0.4 J，83.3 % B．0.8 J，91.7 % C．0.8 J，83.3 % D．0.4 J，91.7 % W总=Fs绳=6N×2×0.4m=4.8J W有=Gh=10N×0.4m=4J W额=W总-W有=0.8J W额=G动h=1N×0.4m=0.4J 有摩擦、绳重 练习3．如图 12.3-5 所