10.5机械效率课件 2022-2023学年沪科版物理八年级全一册

第五节 机械效率 一 学习目标 1.知道有用功、额外功和总功及其它们之间的联系。 2.理解机械效率，会用有关公式进行简单的计算。 3.知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。 4.通过实验与讨论，认识提高机械效率的方法。 5.知道提高效率的实际意义，增强节约能源意识。 二 重点难点 重点： 理解机械效率概念、通过实验探究发现提高机械效率的方法。 难点： 学会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法。 三 教学过程 图中乙与甲相比有什么优点？ 两种方式提升重物哪种做功比较多？ 1.什么是机械效率 (1)请同学们自主阅读课本第202、203页内容，完成下面填空： ①有用功：在工作时，对人们 功，用符号 表示。 ②额外功：在工作时，对我们无用，但又 的功，用符号 表示。 ③总功：拉力(或动力)所做的功，用符号 表示。 ④在使用机械时我们总希望有用功在总功里所占的份额更大些，为此我们引入一个新的物理量，叫做 ，它表示的是 与 的比值。用符号_ _ 表示。 ⑤机械效率的计算公式：__________________。 有用的 W有 不得不做 W额 W总 机械效率 有用功 总功 η η=W有/W额×100％ (2)实验探究 ①如图a，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W1。 ②如图b，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W2。 ③比较W1、W2的大小并分析原因。 有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功? 使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同? 这说明什么? 额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好? 一定的总功中，额外功少意味着什么? 没有。 不同，这说明额外功不同。 额外功在总功中占的比例越少越好。 有用功多。 用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m,所用的拉力F为120N，此动滑 的机械效率是多少? 解：已知G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m，则 W有=Gh=200N×2m=400J，W总=Fs=120N×4m=480J， η=W有/W额×100％=400J/480J×100％=83.3％。 答：动滑轮的机械效率约是83.3%。 请同学们结合上题计算结果思考：为什么机械效率总小于1? 利用滑轮组做功时，不可避免地要做额外功，使有用功总比总功小，而机械效率等于有用功除以总功，所以滑轮组的机械效率总小于1。 2.如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F在5s内将重500N的物体匀速提升2m，则下列说法正确的是（ ） A．有用功为1000J，额外功为400J B．有用功为1000J，额外功为200J C．拉力做功1200J，拉力的功率为200W D．拉力做功1000J，拉力的功率为240W 跟踪训练 1.当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是 ；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是 ，对水做的功是 （均选填“总功”“额外功”或“有用功”）。 额外功 有用功 额外功 B 3.如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图。他做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，所用的拉力为3N，不计绳重及摩擦。请你回答： (1)小明所用的拉力做的功是多少？ (2)小明所做额外功是多少？ (3)该滑轮组的机械效率是多少？ 解：(1)从图可知，动滑轮由3段绳子承担； 拉力移动的距离为：s=3h=3×0.4m=1.2m， 拉力做的总功为：W总=Fs=3N×1.2m=3.6J； (2)额外功W额=W总-W有用=3.6J-2.4J=1.2J； (3)滑轮组机械效率为：η=W有用/W总×100％=2.4J/3.6J×100%≈66.7%。 2.机械效率总是一定的吗？ 按图所示的方式组装好滑轮组,并使用该滑轮组分别将甲、乙两组钩码提起，再将两次实验所测算的数据填写在下面的表中，进而比较两次测算的机械效率是否相等。 (a) (b) 分析滑轮组工作中的总功、有用功和额外功,说明额外功产生的原因。 实验中,能直接测量出额外功吗?为什么？ 实验中需要测量哪些物理量? 拉力所做的功是总功,提升钩码所做的功是有用功,克服动滑轮的重力和绳子与滑轮间摩擦所做的功是额外功。 不能，由于绳子和滑轮间存在摩擦,额外功不能直接测量,只能先测量总功和有用功,再计算额外功。 对重物做的功是有用功,所以要测量物重和物体上升的高度；弹簧测力计对物体的拉力所做的功是总功,所以要测量拉力和在拉力方向上移动的距离。 实验中,如果不测量物体上升的高度和