12.4 机械效率 课件 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理课件聚焦“机械效率”，围绕有用功、额外功、总功概念及机械效率公式展开。通过“滑轮组提升重物时拉力做功与对重物做功是否相同”的问题导入，衔接前节滑轮组知识，搭建从具体现象到抽象概念的学习支架。 其亮点在于以“动滑轮是否省功”实验为核心，通过科学探究引导学生分析数据，结合科学思维推导机械效率公式，实验设计含控制变量（如改变物重）和公式简化（如η=G/nF）。课堂小结明确规律与提高方法，强化物理观念，助力学生培养探究能力与逻辑思维，为教师提供结构化教学资源。

第十二章 简单机械 第四节 机械效率 1 物理观念 1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功 2.知道机械效率，能利用机械效率的公式进行简单计算 3.知道滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关，知道提高机械效率的方法 科学思维 尝试通过类比等方法，推理得出机械效率的公式‌ 素养目标 2 科学探究 通过探究动滑轮是否省功，初步认识机械效率 科学态度与责任 1.通过探究活动增强与其他同学合作的意识，培养学生严谨的科学态度 2.关注生产、生活中的各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识 素养目标 3 课程导入 利用机械帮助我们工作，会给我们带来极大的方便。有的机械可以省力，有的机械可以省距离。利用滑轮组提升重物，绳端拉力所做的功与滑轮组对重物所做的功相同吗？ 4 使用动滑轮是否省功 1.用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。 2.用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，计算拉力所做的功。 进行实验： 衔接：我们前面学习了各种各样的简单机械，这些简单机械有的能帮我们省力，有的能帮我们省距离，有的能帮我们改变力的方向。使用机械提升重物和不使用机械直接提升重物所做的功会是一样的吗？使用机械能不能省功呢？请同学们来一起看一个实验。…… 物重G/N 物体移动 距离h/m 直接提起物体做功W直 拉力F/N 绳子移动距离s/m 用装置拉起来做功W机 实验记录： 衔接：让我们把测量的结果记录在这，来分析一下。（让学生找到刚才实验中用动滑轮提升物体的有用功，总功，并计算出额外功） G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 0.49 0.1 0.049 0.37 0.2 0.074 有用功 总功 实验结果表明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，我们要多做功。 即使用任何机械都不省功。 实验结果 使用机械时，对物体所做的有用的功。 有用功 使用机械时，人们额外需要做的功。 额外功 有用功与额外功的总和。 总 功 三种功 W总=W有用+W额外 用动滑轮提升钩码 目的：把钩码提升一定的高度 对钩码做功 Gh： 提升绳子所做的功 提升动滑轮所做的功 克服摩擦力所做的功 拉力所做的功 不可避免地多做的功 有用、必须做的功 有用功 额外功 总功 2.有用功、额外功和总功 (1)有用功(W有)：为了达到目的，必须做的功。 (2)额外功(W额)：为了达到目的，并非我们所需要但又不得不做的功。 (3)总功(W总) ：有用功与额外功之和。 W总= W有用+ W额外 产生原因：①克服机械自重、容器重等做的功； ②克服摩擦力做的功等 实验时拉力的方向应尽量_____________，且应在钩码____________的过程中读取拉力的大小。 竖直向上 匀速移动 注意事项： 实验过程 G/N h/m F/N s/m W有用/J W总/J η 1 2 3 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。 η = = = = = 1. 在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s和h； 2. 若不考虑绳重和摩擦，只计动滑轮重力时： F=(G+G动)/n η = G G+G动 η= 即： 即： η= G G+G动 七十二变 13 1. 测量木块的重力，记录数据； 3. 改变斜面的倾斜程度，重复步骤2。 2. 把木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力 F、小车沿斜面移动的距离 S、木块上升的高度 h 。 4. 斜面倾斜程度不变，在斜面上分别铺白布、毛巾，重复步骤2。 实验原理 实验步骤 实验：测量斜面的机械效率 用同一滑轮组提升重力不同的物体时，被提升的物体越重，机械效率越高； 用不同的滑轮组提升同一物体时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 1.滑轮组机械效率的规律 2.提高机械效率的方法 减轻机械自重 减小机械间的摩擦 允许情况下增加物重 课堂小结 1.两位同学根据图中装置分别用自己的器材测量滑轮组的机械效率，下表是他们实验中的一组数据。请将表格中的数据补充完整并说明机械效率不同的原因可能是什么。 钩码所受的 重力G/N 提升 高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 有用功W有用/J 总功 W总/J 机械 效率η 甲同学 1.0 0.1 0.5 0.3 乙同学 3.0 0.1 1.2 0.3 0.1 0.15 66.7% 0.3 0.36 83.3% 分析表中数据可知，甲、乙两同学测得的滑轮组的机械效率不同的主要原因是所提升钩码的重力不同。 课堂练习 1.卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是（　　） A.都是有用功 B.都是额外功 C.对喝茶的人而言是有用功 D.对卖茶杯的人而言是有用功 D 2.关于机械效率的说法中正确的是（ ） A.越省力的机械，效率越高 B.做有用功越多的机械，效率越高 C.做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D.做功越快的机械，效率越高 C 3.一台起重机将重3600N的货物提高5m。求： (1)起重机做的有用功是多少？ (2)如果额外功是12000J，起重机的机械效率是多少？ 解：(1)W有＝Gh＝3600N×5m＝18000J； (2)如果额外功是12000J，则总功为： W总＝W有+W额＝18000J+12000J＝30000J； 起重机的机械效率： η＝ ×100% ＝ ×100%＝60% 　　　 W有 W总 1.8×104J 3×104J 3. 如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的 过程 (　　) A. 额外功较小 B. 额外功较大 C. 总功较小 D. 总功较大 D 基础巩固题 4. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 (　　) A. 45 N、50%　 B. 45 N、75% C. 60 N、50%　 D. 60 N、75% B f=45N 基础巩固题 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做机械效率 机械效率 额外功 总功 W有 W总 η＝ 测量滑轮组的机械效率 影响因素：G物、G轮、G绳、f $