12.3 机械效率 2022-2023学年人教版物理八年级下册

12.3 机械效率 甲 乙 1、如图甲,用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,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。 这两次拉力所做的功一样吗?为什么? 使用动滑轮是否省功 (一)有用功和额外功 甲图中拉力所做的功:W甲=F甲s甲=2N×h 乙图中拉力所做的功:W乙=F乙s乙=1.2N×2h 所以:W甲<W乙 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 我们需要做的,必须做的功,叫做有用功。 有用功加额外功(实际付出) 总 功 4 要提升沙,必须将动滑轮和口袋也提升,同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功:额外功。 提升沙是目的,有利用价值,对沙做的功是对人们有用的功:有用功。 有用功和额外功之和等于总功。 W有=G沙h W总= W有+ W额 W总=Fs 有用功、额外功、总功 一个人用水桶从井里打水,有用功是什么?额外功是什么? 若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来,则有用功又是什么?额外功又是什么? 对水做的功为有用功,对桶做的功为额外功。 对桶做的功为有用功,对水做的功为额外功。 在你从井中提水的过程中,你的愿望是让有用功在总功中占的比例大一些呢? 还是让额外功在总功中占的比例大一些呢? 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。 一、机械效率: 1.定义:有用功跟总功的比值。 2.公式: 3.用百分数表示。总小于1。η没有单位 没有! 有没有机械效率为100%的机械?为什么? 使用任何机械都不可避免地要做额外功, 因此,有用功总是小于总功,而 所以η总是小于1。 起重机的机械效率一般为40-50℅ 滑轮组的机械效率一般为50-70℅ 抽水机的机械效率为60-80℅ 小资料 机械自重和摩擦 使用机械时产生额外功的原因: 杠杆的自重、杠杆与支点之间的摩擦 物体与斜面间的摩擦 绳重、绳与滑轮之间的摩擦 动滑轮重、绳重、绳与滑轮之间的摩擦 机械自重和摩擦 使用机械时产生额外功的原因: 1. 关于功,以下说法错误的是( ) A.有用功有时候比额外功小 B.把碗从水中捞起时有用功等于碗的重力所做的功 C.总功等于有用功与额外功之和 D.用桶把水提起来时额外功等于水的重力所做的功 巩固归纳 2. 分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同的高度,则所做的有用功 ( ) A. 杠杆最多 B. 斜面最多 C. 滑轮组最多 D. 一样多 巩固归纳 3. 用如图的滑轮组提升重物,已知物体重200N,人用125N的拉力F向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2m。求: (1)拉力F所做的功。 (2)滑轮组的机械效率。 巩固归纳 4、如图所示,用滑轮组提起重10N的物体匀速上升1m,动滑轮重2N(忽略绳重和摩擦)。求: ⑴绳子自由端移动的距离?拉力F为?; ⑵提起物体所做的有用功;总功? ⑶滑轮组的机械效率。 16 5、如图所示,用滑轮组提起重900 N的物体,绳子自由端拉力F为400 N,重物在20 s内匀速上升了10 m。 求:⑴物体上升的速度; ⑵提起物体所做的有用功; ⑶滑轮组的机械效率。 17 18 6.如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求: 1)拉力F; 2)拉力做功的功率; 3)动滑轮的机械效率. 7、如图所示,用400N的拉力F将重为900N的木箱匀速提升1m。求: (1)拉力所做的功; (2)该滑轮组的机械效率。 19 8、如图所示,用滑轮组提起重1000N的物体,使物体上升10m,所用拉力 为400N,若绳重和摩擦不计,求: (1)滑轮组的机械效率; (2)若用此装置匀速提起重1200N的重物,所用拉力又为多少? F 20 $