12.3机械效率-2023-2024学年八年级物理下册同步精讲课件（人教版）

第十二章 第三节 GANG GAN 机械效率 授课人：傅七七 PART.01 有用功和额外功 GANG GAN 01 不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？ 如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。 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，再次计算使用机械所做的功。 实验 物体重力G/N 提升高度h/m 直接提升所做的功W直/J 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 使用机械所做的功W机/J 结论：使用动滑轮比直接提升物体省力但不省功。 尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素影响，要多做功。 必须要做的功叫做有用功W有（提升物体所做的功）。 不得不做的功叫做额外功W额（克服动滑轮重力以及克服摩擦力所做的功）。 有用功与额外功之和是总功W总。 W总=W有+W额 物体重力G/N 提升高度h/m 直接提升所做的功W直/J 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 使用机械所做的功W机/J PART.02 机械效率 JI XIE XIAO LV 02 在使用机械工作时，总是希望额外功越少越好，即有用功在总功中所占比例越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。 有用功跟总功的比值叫做机械效率（η）。 定义： η= 单位焦耳（J） 用百分数表示 有用功跟总功的比值叫做机械效率（η）。 定义： η= 使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功 所以机械效率总是小于1. 注意： 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？（g=10N/kg） 解： m=0.5t=500kg ∵W=Fs ∴W=Gh=5×103N×3m=1.5×104J G=mg=500kg×10N/k=5×103N η= 起重机效率一般为40％~50％ 抽水机效率一般为60％~80％ 实验 测量滑轮组的机械效率 需要测量哪些物理量？用什么工具测量？ 请保持动滑轮重力相同，改变钩码数量，做3次实验，设计实验表格，分析你的测量结果，看看影响滑轮组机械效率的因素有哪些？ 注意竖直方向缓慢拉动弹簧测力计 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 有用功W有/J 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 次数 1 2 3 动滑轮重力一定,物体重力越大，机械效率越高。 请保持钩码重力相同，改变动滑轮重力，做3次实验，设计实验表格，分析你的测量结果，看看影响滑轮组机械效率的因素有哪些？ 实验 测量滑轮组的机械效率 注意竖直方向缓慢拉动弹簧测力计 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 有用功W有/J 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 次数 1 2 3 物体重力一定,动滑轮重力越大，机械效率越低。 总结： η==== 1.同一滑轮组，所提物体重力越大，机械效率越高 2.不同滑轮组，动滑轮越多，机械效率越低 若拉力方向不是竖直向上，斜向上，机械效率会改变吗？如何改变？ η= 若竖直向上加速拉动弹簧测力计，机械效率会改变吗？如何改变？ η= 斜向上拉动，拉力F变大，机械效率η变大 加速向上拉动，拉力F变大，机械效率η变大 PART.03 斜面机械效率 XIE MIAN JI XIE XIAO LV 03 斜面的机械效率与斜面粗糙程度和斜面倾斜角度有关 请设计实验表格 =Fs 物体重力G/N 上升高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 物体移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 次数 1 2 3 接触面粗糙程度 相同 相同 相同 在斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜角度越大，斜面的机械效率越大。 沿斜面匀速拉动弹簧测力计时，拉力F与摩擦力f不是一对平衡力，所以不相等。 PART.04 课堂练习 KE TANG LIAN XI 04 1．图为测量滑轮组机械效率的实 验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上______ 拉动弹簧测力计，由图可知拉力 大小为_______N，若钩码上升的 高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。 （2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”） 缓慢 2.4 24 83.3% 增大 2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表： ⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。 ⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”） 次数 钩码 重力/N 钩码上升 高度/cm