10.5 机械效率- 2023-2024学年沪科版物理八年级下册

沪科版物理八年级下册 第五节 机械效率 第1课时 认识机械效率 第十章 机械与人 小明家住在二楼，买了一批木料，可以直接用手拉到二楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用是为了 。 省力 思考：用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？ 导入新课 1.知道有用功、额外功、总功的概念。（重点） 2.掌握机械效率的概念以及计算公式。（重点） 学习目标 导入新课 1.用弹簧测力计将勾码匀速提升一定高度。如图a，记录弹簧测力计示数。 2.用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的勾码匀速提升相同高度，如图b。记录弹簧测力计示数。 3.并将记录下的弹簧测力计示数填入表格中，并完成表格该表格。 a b 有用功、额外功和总功 一 讲授新课 物理量 G/N h/m F/N s/m W非动 W动 1 2 3 实验证明，使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力、方便等有利因素，但是，由于机械本身的自重，以及摩擦等因素的影响，需要额外做一些功。 讲授新课 将表格完成后，你会发现借助动滑轮的弹簧测力计，拉力做的功要更多一些，你知道是为什么？ 物理量 G/N h/m F/N s/m W非动 W动 1 2 3 讲授新课 G F 提升重物是目的，是有用功。 要达到目的，完成有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。 提升重物，要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则不能完成任务。这个功不是目的而又不得不做，是额外功。 讲授新课 请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少？ 讲授新课 人提沙子做功 对沙子做功 对桶做功 W1 = 600 J 克服自重做功 总功 3120J 额外功2520 J 沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m W2 = 120 J W3 = 2400 J 有用功600 J 讲授新课 对沙子做功 W1 = 600 J 对桶做功 对动滑轮做功 有用功600J 额外功180J 沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m 人拉滑轮利用桶做功 W2 = 120 J W3 = 60 J 总功 780 J 讲授新课 对沙子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 人拉滑轮利用口袋做功 沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m W1 = 600 J W2 = 30 J W3 = 60 J 有用功600J 额外功90J 总功 690 J 讲授新课 你能算出刚才三种办法中有用功在总功中占的百分比吗？ 机械效率——有用功跟总功的比值。 注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。 我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。 η＝ ×100%　　　　　　　　　　 W有用 W总 机械效率 二 讲授新课 活动：计算机械效率 η1= 600J W总1 ×100% ≈ η2= 600J W总2 ×100% ≈ η3= 600J W总3 ×100% ≈ 在图中三种不同做功方式中，我们已经计算出了有用功、额外功和总功。求三种不同方式的机械效率。（W总1=3120J、W总2=780J、W总3=690J） 19% 77% 87% 讲授新课 没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。 1.有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 2.怎样才能提高机械的效率？ 减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧 经常保养、定时润滑 讲授新课 常见机械的效率 滑轮组 50%~70% 起重机 40%~50% 抽水机 60%~80% 离心式水泵 60%~80% 因此，使用机械时，要充分发挥机械设备的作用，减小额外功以提高机械效率。 讲授新课 例题 用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？ 已知：G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m 解：W有=Gh=200N×2m=400J W总=Fs=120N×4m=480J ×100%= ×100%≈83.3% η＝ 　　　　　　　　　 W有用 W总 400J 480J 讲授新课 16 认识机械效率 三种功介绍 有用功（W有） 额外功（W额） 总 功（W总） 机械