12.4 机械效率 课件 2026-2027学年人教版初中物理八年级下册

机械效率 1 人们利用机械可以获得方便。那么，利用机械做的功与不使用机械做的功相同吗？ 提出问题 2 实验：使用动滑轮是否省功？ 实验过程： 1.如图甲，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.如图乙，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，再次计算拉力所做的功。 比较两次做功的大小。 3 实验：使用动滑轮是否省功？ 钩码重 G/N 钩码上升的高度 h/m 直接对钩码做的功 W直/J 测力计示数 F/N 绳子自由端移动的距离 s/m 使用动滑轮做的功W机/J 将数据填入表格，计算两次实验所做的功，比较功的大小，总结结论并思考原因。 4 实验：使用动滑轮是否省功？ 钩码重 G/N 钩码上升的高度 h/m 直接对钩码做的功 W直/J 测力计示数 F/N 绳子自由端移动的距离 s/m 使用动滑轮做的功W机/J 2 0.1 1.2 0.2 结论：使用动滑轮比直接提升物体做的功多 0.2 0.24 5 实验：使用动滑轮做功 钩码重 G/N 钩码上升的高度 h/m 直接对钩码做的功 W直/J 测力计示数 F/N 绳子自由端移动的距离 s/m 使用动滑轮做的功W机/J 2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24 有用功（W有）：必须要做的功 总功（W总）：利用机械总共做的功 工作目的 实际付出 额外功（W额）：不得不克服由于机械本身所受的重力和摩擦力等因素影响而多做一些功 W总=W有+W额 6 学以致用 例题：一台起重机将重为3600N的货物提升4m，做了9600J的额外功，请回答以下问题： 1、起重机做了多少有用 功？多少总功？ 2、在哪些方面消耗了 额外功？ 7 学以致用 一台起重机将重为3600N的货物提升4m，做了9600J的额外功，请回答以下问题： 1、起重机做了多少有用功？多少总功？ 2、在哪些方面消耗了额外功？ 起重机所做的额外功是由动滑轮、起重臂和钢丝绳所受的重力摩擦引起的。 解： 8 用动滑轮提升重物，现在有两个质量不同的动滑轮，你会选择哪一个？为什么？ 提出问题 选择质量小的动滑轮，在所做有用功一定的情况下，使用质量小的动滑轮所做的额外功少。 9 在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率 机械效率 定义：有用功跟总功的比值 公式： 10 阅读物理书86页，思考并回答以下问题： 1.你认为机械效率有单位吗？为什么？ 2.有没有机械效率等于100%的机械？为什么？ 3.某起重机的机械效率是45%，它表示什么意思？ 4.某建筑工地有两部升降式电梯，甲的机械效率为50%，乙的机械效率为55%，用这两部电梯分别将同样重的混凝土从一楼送到五楼，它们做的有用功相同吗？总功相同吗？你认为哪部升降梯好，为什么好？ 自主思考 11 1.你认为机械效率有单位吗？为什么？ 机械效率 没有，因为有用功和总功的单位都为 焦耳，根据 可知，机械效率 是没有单位的，通常用百分数表示。 12 2.有没有机械效率等于100%的机械？为什么？ 机械效率 没有，因为使用任何机械都不得不做额外功，有用功总是小于总功，机械效率小于100% 13 3.某起重机的机械效率是45%，它表示什么意思？ 机械效率 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是45%，也可以说有用功在总功中占有45%，另外的55％是额外功。 14 机械效率 一些机械的机械效率 起重机：40%－50% 滑轮组：50%－70% 抽水机：60%－80% 15 4.某建筑工地有两部升降式电梯，甲的机械效率为50%，乙的机械效率为55%，用这两部电梯分别将同样重的混凝土从一楼送到五楼，它们做的有用功相同吗？总功相同吗？你认为哪部升降梯好，为什么好？ 机械效率 机械效率高的电梯好，机械效率高的电梯做相同的有用功时其所做的总功少，则消耗的电能就少，可使生产成本降低。 两部电梯所做的有用功相同； 总功不相同； 16 如何提高机械的机械效率呢？ 提出问题 减小机械重 减小摩擦 改进结构，使其合理、轻巧 经常保养、定时润滑 17 学以致用 例题 起重机把质量为0.5 t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少?g取10 N/kg。 18 学以致用 例题 起重机把质量为0.5 t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少?g取10 N/kg。 解： 起重机克服物体重力所做的功是有用功 起重机的电动机所做的功是总功 起重机的机械效率 19 实验：测量滑轮组的机械效率 实验原理 实验器材 弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。 注意事项 竖直向上缓慢拉动测力计。 20 实验：测量滑轮组的机械效率 实验步骤 1.用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。 2.按照图安装滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的位置。 3.缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格。 4.算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。 改变钩码的数量，重复上面的实验。 21 实验：测量滑轮组的机械效率 分析你的测量结果，你有什么新发现？ 同一滑轮组，提升物重越重，机械效率越高 说明：在额外功一定的情况下，可以通过增大物重来提升机械效率 0.037 0.0615 0.072 0.0436 0.0702 0.0798 84.9% 87.6% 90.2% 22 课堂小结 机械效率 使用机械做功 机械效率 提高机械 效率的方法 有用功 额外功 总 功 定义 计算 测量 减小机械重 减小摩擦 增大物重 23 布置作业 基础性作业 完成“作业练习”上的作业 拓展性作业 自选一种简单机械，尝试测量其机械效率，写出实验报告单 24 $