12.3机械效率------2023～2024学年人教版物理八年级下学期5

教学目标 1.理解有用功,额外功,总功。 2.理解什么是机械效率。 3.会计算机械效率问题。 如图:小明以两种方式把沙子搬到5米高的台阶上。，口袋重5N， 沙子重200N,动滑轮重5N。小明对各部分做功如图所示 对沙子做功是咱们需要的，必须做的功，叫有用功用W有表示 对口袋,动滑轮做功是咱们不需要的，但又不得不做的功，叫额外功用W额表示 物理学中像这样： 一,机械效率 有用功 ，额外功 都是通过机械完成的它们的和叫总功用W总表示 通过机械 做功 1050J 1025J 200NX5m=1000J 200NX5m=1000J 5NX5m=25J 5NX5m=25J 5NX5m=25J 分析表中数据 1000J 1000J 50J 25J 1050J 1025J 因此：生活生产中在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额额外功在总功中所占的比例越少，有用功在总功中所占的比例越大越好，物理学中将有用功跟总功的比值叫做机械效率。用 表示机械效率那么有： = W有 W总 因为:任何机械本身都受到重力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功(W有）外，都不可避免地要做额外功（W额）。这时动力（通过机械）所做的总功（W总）等于有用功与额外功之和。所以机械效率总小于1。 因此：使用任何机械虽然可以省力，但都不能省功 W总 W有+W额 = 又： = 故： = W有 W总 W有 W有+W额 二：一些机械的效率 起重机的机械效率一般为40%—50%，抽水机的机械效率一般为60%—80% h G物 s F 三,简单机械机械效率（若不计摩擦） 1.滑轮组 通过机械做功（总功）：W总=FS 对钩码或重物做功（有用功）：W有=G物h 对动滑轮做功（额外功）：W额=G动h h G动 有若n段绳子吊起动滑轮：s=nh 机械效率： = W总 W有 = FS G物h W有 W有 + W额 = 则 = G物h Fnh = 机械效率： = W总 W有 = FS G物h G物 nF 2.杠杆 压力F 移动距离S 物重G 上升高度h 通过机械做功（总功）：W总=FS 对石头做功（有用功）：W有=Gh 如图 = W总 W有 = FS Gh 3.斜面 斜面长L 推力F 斜面高h 物重为G 通过斜面做功（总功）：W总=FL 对重物做功（有用功）：W有=Gh = W总 W有 = FL Gh 实验：测滑轮组的机械效率 实验原理 机械效率： = W总 W有 = FS G物h W有 W有 + W额 = 实验器材 实验结论：同一个滑轮组提升重物，重物越重，机械效率越高 利用公式理论分析： 同一个滑轮组不计摩擦，额外功（对动滑轮做功）相同，有用功在总功中占比越大，机械效率越高 机械效率公式 = W总 W有 = W有 W有 + W额 理论分析一下：选用不同滑轮组提升同一重物不计摩擦，动滑轮越重。机械效率越 小 四:例题1. 用如图所示的滑轮组将一物体匀速提高2m，已知拉力大小恒为60N方向，总保持竖直向上,动滑轮的质量为3kg，绳重和摩擦均不计求: 1.物体的重力. 2.该滑轮组在此过程中的机械效率 + 由 F= （ G物 G动 ） 解：1.如图滑轮组有三段绳子吊起动滑轮，绳重和摩擦均不计所以拉力为物 重和滑轮重的1/3 又：F=60N G动=m动g=30N 得 G物=150N 2.滑轮组有3段绳子吊起动滑轮，S=3h 由 = = W总 W有 = FS G物h 150N 60NX3 83.3 例2 如图，工人师傅用1200牛的力沿着长4m的斜面，将重2400N的货物推到高1.5m的车上，求(1)工人师傅做的有用功是多少，(2)工人师傅做的总功是多少，(3)该斜面的机械效率是多少？ L h 解：（1）将重2400N的货物推到高1.5m的车上， 工人师傅做的有用功 W有=Gh=2400NX1.5m=3600J (2)工人师傅通过斜面做的总功 W总=FL=1200NX4m=4800J (3)斜面的机械效率 = W有 W总 = 3600J 4800J = 75% 三，减少机械自重， 四，改进结构，使它更合理，更轻巧， 提高机械效率措施 一，减少机械的摩擦等来减小额外功， 二,在使用中，按照技术规程，经常保养，定时润滑使机械处于良好状态。 再 见 Lavf57.62.100 $$