12.3 机械效率 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第3节 机械效率 课时1 机械效率 第十二章 简单机械 学习目标 1. 了解什么是有用功、额外功和总功;(重点) 2. 理解什么是机械效率。 (重点) 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。利用机械帮助我们完成某项任务,也会涉及效率问题,我们称为机械效率。要研究机械效率,就要先研究使用机械做功的情况。 【问题与猜想】 人们使用杠杆、轮轴、滑轮等机械是为了达到一定的目的。在使用中,有的机械可以省距离,有的机械可以省力。那么,使用机械能够省功吗?你是怎样认为的? 双臂救援机器人 电动起重机 汽车的方向盘 新课导入 一、有用功和额外功 如图甲所示,用弹簧测力计将重物缓慢地提升一定的高度,计算拉力所做的功。设物重为G ,提高的高度为h。所做的功:W1=G h ( 此时 F=G ) 如图乙所示,利用动滑轮把同一个重为G的物体,提高 h 的高度。动力所做的功:W2=F′ s 研究使用动滑轮是否省功 实验 甲 乙 【实验设计】 课堂探究 所以:W1= W2 结论:使用机械做的功和直接用手做的功相等. 甲 乙 【理论分析】 如果忽略动滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦: 但实际上,在使用动滑轮的时候,还得克服动滑轮的重力,以及绳子与滑轮之间的摩擦做功。所以,使用机械不能省功,还需要额外多做一部分功。 大量实验表明:使用任何机械都不能省功。 1. 有用功( W有):为了达到目的,人们必须做的对人们有用的功。 若用滑轮组提升钩码,不得不克服动滑轮本身所受的重力以及 摩擦力等因素的影响而做功(对目的没有用,但不得不做的功)。 W有=G h 在上面的实验中,克服钩码的重力所做的功就是有用功: 2. 额外功(W额) :人们并不需要但为了达到目的又不得不做的功。 3. 总功(W总):有用功跟额外功的总和叫总功。 (使用机械时,动力所做的功)。 W总=W有+W额 用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功? 提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。 如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功? 提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。 判断有用功和额外功,一定要弄清楚目的。 想想议议 在保证所做有用功一定的情况下,人们总是希望额外功越少越好。即额外功在总功中所占的比例越少越好。物理学中,将有用功跟