12.3机械效率------2023～2024学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 第 3 节 机械效率 一、创设情景，引入新课 你选哪种方式将沙子运上三楼？ 1 对沙子做功 对桶做功 克服重力做功 1 3 2 2 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 3 对沙子做功 对口袋做功 对滑轮做功 要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。 哪种办法最好，哪种办法最不好？说一说你的道理。 ②人做功 ①人做功 1.对沙子做功 2.对桶做功 3.克服自重做功 ③人做功 1.对沙子做功 2.对口袋做功 3.对动滑轮做功 1.对沙子做功 2.对桶做功 3.对动滑轮做功 二、有用功和额外功 W有用=Gh 或 W有用=fs物 W额= W总- W有 W总=W有+W额 W总=Fs 对实现目的有用的功 不需要单不得不做的功 有用功加额外功 额外功 W额 机械对物体做的功（直接提拉物体做的功） 有用功 W有用 克服机械自重和各种摩擦做的功 总功 W总 人（动力）对机械做的功 1.相关概念 2.计算三种情况下的有用功、额外功和总功 1 对沙子做功 对桶做功 克服重力做功 1 3 2 2 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 3 对沙子做功 对口袋做功 对滑轮做功 2520J 600J 3120J 180J 600J 780J 90J 600J 690J 19% 77% 87% 3.理解有用功、额外功、总功 1）.用水桶从井中提水的时候，所做的功中哪一个是有用功，哪一个功是额外功？ 提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是额外功。 2）.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，这种情况下哪一个功是有用功，哪一个功是额外功？ 提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。 4.使用动滑轮是否省功？ 每个钩码的质量是100g，将钩码提升0.1m， 此时甲图的弹簧秤示数是2N，乙图示数为1.2N，求两种情况下的有用功，额外功，总功？ 　结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功功。 　推论：使用任何机械不省功。 功的原理 人使用动滑轮过程中的效率是多少呢？ 这就是动滑轮的效率 5.提出问题 三、机械效率 3.物理意义：在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。机械效率的高低反映了使用机械时性能的好坏。机械效率高，性能好；反之亦然。 1.定义：有用功跟总功的比值。 2.定义式： W有用 W总 η＝ 注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。 而且机械效率总是小于1的，理想情况可以等于1。 η——希腊字母，多读yita(伊塔) 4.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% 没有！因为摩擦无处不在，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。 有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 5.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% 6.怎样才能提高机械的效率？ 关键是减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧 经常保养、定时润滑 减少机械自重 减少摩擦 在额外功一定时，尽量提高有用功的大小 四、测量滑轮组的机械效率 1.思考：怎样测量滑轮组的机械效率？ 2.实验中需要哪一些实验器材？ 3.在实验中要注意哪些事项？ F 实验原理 实验器材 注意事项 弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。 竖直向上，缓慢拉动测力计。 实验探究：测量滑轮组的机械效率 W有用 W总 η＝ F 实验1 保持动滑轮重一定，改变钩码重力。 结论： 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。 实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。 结论： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。 F F 影响滑轮组机械效率的因素 摩擦、绳重（轮与轴及轮与绳之间） （减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率） 如：加强机械运动部位的润滑、采用轻质细绳 物重 （物重增加，机械效率也提高） 动滑轮重 （动滑轮重减小，机械效率也提高） 实验小结 机械效率 有用功 对人们有用的必须要做的功 并非我们需要但又不得不做的功 有用功与额外功的总和 有用功跟总功的比值叫作机械效率 机械效率总小于1 机械效率 额外功 总功 W有用 W总 η＝ ×100% 提高方法 尽可能减小额外功 在机械能承受的范围内，尽可能增加有用功 课堂小结 谢谢聆听！ $$