12.3 机械效率 课件 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 第3节 机械效率 我国的许多农村原来都没有自来水，人们为了用水，要从井中打水，如图所示。在这个从井中提水上来的过程中，人们对哪些物体做了功?这些功都是人们希望做的吗?对哪些物体做的功才是有用的呢?哪些是不想要又不得不做的呢？ 1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。 2.知道机械效率的概念，知道机械效率总小于1，会利用机械效率的公式进行简单的计算。 3.会通过实验测量轮滑组的机械效率，分析实验数据了解滑轮组的机械效率的大小与被提升物体重力大小有关。 学习目标 活动探究 当堂检测 课堂总结 任务一 机械效率 活动1：阅读完课本P85页内容后，可以了解到什么是有用功、额外功和总功。根据前面所学的知识：使用机械能够省力，那么使用机械是否省功呢？书本“演示”内容结合视频，分小组交流下列问题： 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 问题3：出现实验结论的原因是为什么？ 问题1：视频实验接下来还需要什么操作？为什么？ 问题2：根据实验数据分析，得出结论。 接下来还需要改变钩码的重力再进行多组实验。多次实验避免实验的偶然性。 实验结果表明使用机械做功大于不使用机械做功，所以使用机械不省功。 在使用机械时，由于要克服机械自身的重力以及摩擦等因素的影响，所以要多做功。 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 活动2 ：物理学中，将有用功和总功的比值叫做机械效率。 用η表示机械效率，那么有：η =。因为使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以机械效率总是小于1的。独自思考下列例题： 例题 往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。如图所示，工人用3 m长的斜面，把120 kg的重物提高1 m，假设斜面很光滑，则需要施加使物推是多少？若实际用力为500 N，则斜面的机械效率为多少？（g取10 N/kg） 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 【参考答案】 解：（1）分析重物受力情况，根据三角形相似可得： =，即F推=×G=×120 kg×10 N/kg=400 N （2）W总=Fs=500 N×3 m=1500 J W有=Gh=1200 N×1 m=1200J 所以η ==×100%=80% 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 活动小结 1.有用功：必须要做的功，用W有表示。 2.额外功：克服机械自重及摩檫力等因素的影响多做的功，用W额表示。 3.总功：有用功和额外功之和，用W总表示。 有用功、额外功、总功之间的关系：W总=W有+W额 4.使用机械不省功。 5.机械效率 （1）定义：有用功和总功的比值叫做机械效率，用η 表示。 （2）公式：η = （3）大小：机械效率总小于1 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 任务二 测量滑轮组的机械效率 活动：观看视频，分小组根据课本P87页“实验”内容，将实验数据记录在表格中，并计算相关物理量填入表中并计算相关物理量。比较三次实验数据，思考交流下列问题。 次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功 W总/J 机械效率η 1 0.5 0.1 0.25 0.3 2 1 0.05 0.45 0.15 3 1.5 0.1 0.65 0.3 0.05 0.05 0.15 0.075 0.0675 0.195 66.67% 74.07% 76.92% 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 问题2：能否直接测量滑轮组的额外功？为什么？ 问题1：三次实验中测得的机械效率有用吗？分析测量结果，是什么影响了滑轮组的机械效率？滑轮组的机械效率还与什么有关？ 三实验中测得的机械效率不一样大。此实验的测量结果可以知道被挂钩码的重力影响滑轮组的机械效率，被提物体越重机械效率越高。滑轮组的机械效率还与滑轮与绳之间的摩擦、滑轮重、绳重等因素有关。 不能，克服绳重、动滑轮的重力及摩檫力所做的功都是额外功这些额外功很难直接测量。 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 问题4忽略绳重和摩擦，机械效率的大小于与绳子的股数、提升的高度、移动的距离有关吗？试结合机械效率的公式说明？ 问题3：没有刻度尺，能否测处滑轮组的机械效率？为什么？ 能，对于已经组装好的滑轮组，s=nh，则机械效率η==== 因此只要查出绳子的段数，即可算出滑轮组的机械效率，无需测量h和s的大小。 由η===，机械效率的大小与绳子的股数、提升的高度、移动的距离无关。 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 活动小结 1.会通过实验测量滑轮组的机械效率。 2.知道滑轮组的机械效率与被提升物体重力的大小有关，物体重力越大，滑轮组机械效率越高。 3.滑轮组的机械效率还与滑轮与绳间的摩擦、绳重、动滑轮重等因素有关。 活动探究 学习目标 当堂检测 课堂总结 1