12.3机械效率（课件）-【备课无忧】2023-2024学年八年级下册物理同步精品备课（人教版）

- 12.3机械效率　 八年级物理下册 •人教版 - 教学目标 一 01 会结合实际分析有用功、额外功和总功。 02 能说出机械效率的含义，直到机械效率是小于1的，能利用机械效率的公式进行简单的计算。 03 通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关。 课堂引入 二 思考一下 生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率、工作效率等，用机械进行工作时，也会涉及效率问题，常称为 “机械效率”，你知道它的物理含义吗？ 有用功和额外功 三 1. 使用机械做功与不使用机械做功是否相同 （1）实验探究：利用动滑轮提升重物是否省功？ 【实验器材】 弹簧测力计、砝码、动滑轮、线等 【实验方法】 比较直接用手提升物体所做的功和使用动滑轮提升物体所做的功的大小。 W1 W2 有用功和额外功 三 【设计实验】 （1）用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速提升一定高度，计算拉力所做的功W1。 （2）用弹簧测力计和一个动滑轮将同样的钩码提升相同的高度，再次计算拉力所做的功W2。 F动 G 匀速向上提升砝码过程中 W1＝F动×h＝Gh W2＝F拉×s F拉 有用功和额外功 三 【实验数据】 ①直接用弹簧测力计提升2个钩码所作的功 W1=F1s1= 2N×0.1m=0.2J ②用弹簧测力计和一个动滑轮提升2个钩码，所做的功 W2=F2s2= 1.2N×0.2m=0.24J 做功方式 拉力F/N 物体升高的 高度h/m 拉力移动的 距离s/m 拉力做的 功W/J 直接用弹簧测力计 提升2个钩码 2 0.1 0.1 用弹簧测力计和一个 动滑轮提升2个钩码 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 W1＜W2 有用功和额外功 三 （2）实验探究：利使用费力杠杆提升重物是否省功？ 【实验器材】 弹簧测力计、砝码、杠杆、线等 【实验方法】 比较直接用手提升物体所做的功和使用费力杠杆提升物体所做的功的大小。 W1 W2 O 有用功和额外功 三 匀速向上提升砝码过程中 W1＝F杠×h＝Gh W2＝F拉×s F杠 G F拉 【视频欣赏】 有用功和额外功 三 轴 轴 G/N 2 4 4 h/m 0.1 0.1 0.2 F/N 5 9 9 s/m 0.05 0.05 0.1 W1/J W2/J 0.2 0.25 0.4 0.45 0.8 0.9 W1＜W2 【实验数据】 有用功和额外功 三 轴 结论：使用动滑轮提升重物并不省功 直接提升物体所做的功小于使用机械提升物体所做的功（大量实验表明）。 使用动滑轮会省一半的力，但拉力移动的距离增加了一倍，同时动滑轮的自重及摩擦等因素的影响，使用动滑轮提升重物并不省功。 有用功和额外功 三 W总=W有用+W额外 2. 有用功、额外功和总功 （1）有用功: 我们要做的，必须做的功，叫有用功（W有）。 （2）额外功: 克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功（W额）。 （3）总功: 有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功（ W总）。 实现目的而做的功 对人们没有用但又不得不做的功 有用功和额外功 三 用水桶打水的时候，所做的有用功和额外功分别是？ 有用功：提水所做的功是； 额外功：提水桶所做的功是。 如果桶掉进井里，在捞桶的时候，桶里带了一些水，此时哪部分是有用功，哪部分是额外功？ 有用功：提水桶所做的功是； 额外功：提水所做的功是。 思考一下 机械效率 四 （1）定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。 η总小于1。用百分数表示。 η ＝ W总 W有用 ＝ W有用 W有用+W额外 W额外＞0，W总＞W有用　所以η＜1 W额外＝0，W总＝W有用 所以η＝1 1. 机械效率 （2）计算公式 （3）物理意义：在使用机械工作的时候，有用功在总功中所占份额越多越好。他反应机械的性能要求，物理学中表示为机械效率。 机械效率 四 F η＝　　　　　　　　　　 W有用 W总 总功：对机械的拉力F所做的功 h G T W总＝Fs 有用功：机械对物体的拉力T所做的功 匀速竖直向上提升物体时W有用＝Th＝Gh s 总功 有用功 机械效率 四 2. 简单机械的机械效率的计算 当动滑轮的重力一定时，物重越大，机械效率越高。 （1）滑轮组的机械效率 利用滑轮组把重力为G的物体提高h。F为动力，s为绳子自由端移动的距离，n为承担重物的绳子股数。 = 不计绳重、摩擦时： = = 机械效率 四 （2）斜面的机械效率 用力F沿斜面把重力为G的物体提高，h为斜面的高度，l为斜面的长度，f 为物体与斜面间的摩擦力。 = 有用功： 总功： 额外功： 机械效率 四 （3）杠杆的机械效率 利用杠杆把重力为G的物体提高h，F 为动力，s为动力作用点移动的距离。 有用功：