人教版八年級(jí)物理 第十二章 第3節(jié)機(jī)械效率

1、第3節(jié) 機(jī)械效率 1. 1.了解什么是有用功、額外功和總功。了解什么是有用功、額外功和總功。 2. 2.理解什么是機(jī)械效率。理解什么是機(jī)械效率。 3. 3.探究斜面機(jī)械效率跟哪些因素有關(guān)。探究斜面機(jī)械效率跟哪些因素有關(guān)。想一想：你會(huì)采用哪種方法？想一想：你會(huì)采用哪種方法？人做功人做功 人做功人做功1.1.對(duì)沙子做功對(duì)沙子做功2.2.對(duì)桶做功對(duì)桶做功3.3.克服自重做功克服自重做功人做功人做功1.1.對(duì)沙子做功對(duì)沙子做功 2.2.對(duì)桶做功對(duì)桶做功3.3.對(duì)動(dòng)滑輪做功對(duì)動(dòng)滑輪做功 必須做的，對(duì)我們有用的功必須做的，對(duì)我們有用的功不需要的，但又不得不做的功不需要的，但又不得不做的功有用功有用功額外功

2、額外功4.4.克服摩擦做功克服摩擦做功 1.1.對(duì)沙子做功對(duì)沙子做功2.2.對(duì)桶做功對(duì)桶做功3.3.克服摩擦做功克服摩擦做功要提升沙，必須將要提升沙，必須將動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪和和口袋口袋也提也提升，同時(shí)還要克服升，同時(shí)還要克服摩擦摩擦做功。這些功做功。這些功是是對(duì)人們無(wú)用但又對(duì)人們無(wú)用但又不得不做的功：不得不做的功：額外功額外功。提升沙是目的，提升沙是目的，有利用價(jià)值，對(duì)有利用價(jià)值，對(duì)沙做的功是沙做的功是對(duì)人對(duì)人們有用的功：們有用的功：有有用功。用功。有用功和額外有用功和額外功之和等于功之和等于總總功。功。W有有= =G沙沙hW總總= = W有有+ + W額額W總總=Fs有用功、額外功、總功有用功、

3、額外功、總功 一個(gè)人用水桶從井里打水一個(gè)人用水桶從井里打水, ,有用功是什么？額外有用功是什么？額外功是什么？功是什么？ 若桶掉在水中若桶掉在水中, ,把裝滿水的桶撈起來(lái)把裝滿水的桶撈起來(lái), ,則有用功又則有用功又是什么？額外功又是什么？是什么？額外功又是什么？對(duì)水做的功為有用功，對(duì)桶做的功為額外功。對(duì)水做的功為有用功，對(duì)桶做的功為額外功。對(duì)桶做的功為有用功，對(duì)水做的功為額外功。對(duì)桶做的功為有用功，對(duì)水做的功為額外功。請(qǐng)分別計(jì)算出三種情況下有用功、額外功和總功分別是多請(qǐng)分別計(jì)算出三種情況下有用功、額外功和總功分別是多少？少？請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。請(qǐng)算出剛才的三種辦法中

4、有用功在總功中占的百分比。機(jī)械效率機(jī)械效率1.1.定義：定義：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。2.2.表達(dá)式表達(dá)式: : 總有WW因?yàn)闄C(jī)械效率是兩個(gè)功的比值，因此沒(méi)有單位。因?yàn)闄C(jī)械效率是兩個(gè)功的比值，因此沒(méi)有單位。沒(méi)有！因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所以機(jī)械效率總小于沒(méi)有！因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所以機(jī)械效率總小于1 1。1.1.有沒(méi)有機(jī)械效率為有沒(méi)有機(jī)械效率為100%100%的機(jī)械？為什么？的機(jī)械？為什么？2.2.怎樣才能提高機(jī)械的效率？怎樣才能提高機(jī)械的效率？ 減少額外功減少額外功 改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使其合理、輕巧改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使其合理、輕巧 經(jīng)常保養(yǎng)、定時(shí)潤(rùn)滑經(jīng)常保養(yǎng)、定時(shí)潤(rùn)滑 滑

5、輪組：滑輪組：50%50%70% 70% 起重機(jī)：起重機(jī)：40%40%50% 50% 一些機(jī)械的機(jī)械效率一些機(jī)械的機(jī)械效率抽水機(jī)：抽水機(jī)：60%60%80% 80% 柴油機(jī)：柴油機(jī)： 28% 28%40% 40% 一臺(tái)起重機(jī)將重一臺(tái)起重機(jī)將重3600 N3600 N的貨物提高的貨物提高4 m4 m。如果額外。如果額外功是功是9600 J9600 J，起重機(jī)做的有用功是多少？總功是多少？，起重機(jī)做的有用功是多少？總功是多少？機(jī)械效率是多少？起重機(jī)在哪些方面消耗了額外功？機(jī)械效率是多少？起重機(jī)在哪些方面消耗了額外功？解解: :起重機(jī)提高物體的力等于物體的重力起重機(jī)提高物體的力等于物體的重力F= =

6、G=3600 N=3600 N起重機(jī)提升重物所做的有用功起重機(jī)提升重物所做的有用功W有有= =Fh= =Gh=3600 N=3600 N4 m=14400 J=1.444 m=14400 J=1.4410104 4 J J起重機(jī)做的總功起重機(jī)做的總功W總總= =W有有+ + W額額=14400 J+9600 J=2.4=14400 J+9600 J=2.410104 4 J J因此因此, ,起重機(jī)的機(jī)械效率起重機(jī)的機(jī)械效率= = W有有/ /W總總=1.44=1.4410104 4 J/2.4J/2.410104 4 J=60%J=60%探究探究 斜面的機(jī)械效率斜面的機(jī)械效率猜一猜：斜面的猜一

7、猜：斜面的機(jī)械效率機(jī)械效率可能和可能和哪些因素哪些因素有關(guān)？有關(guān)？1.1.斜面的光滑程度斜面的光滑程度2.2.斜面的高度斜面的高度3.3.斜面的長(zhǎng)度斜面的長(zhǎng)度4.4.利用下列器材：長(zhǎng)木板、小木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺。利用下列器材：長(zhǎng)木板、小木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺。說(shuō)一說(shuō)你的設(shè)計(jì)思路？說(shuō)一說(shuō)你的設(shè)計(jì)思路？探究斜面機(jī)械效率與斜面坡度的關(guān)系探究斜面機(jī)械效率與斜面坡度的關(guān)系1.1.測(cè)量小木塊的重量，記錄數(shù)據(jù)；測(cè)量小木塊的重量，記錄數(shù)據(jù)；2.2.把小木塊用彈簧測(cè)力計(jì)把小木塊用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速沿斜面勻速向上拉；分別記錄向上拉；分別記錄拉力拉力F、木塊沿斜面移動(dòng)的距離、木塊沿斜面移動(dòng)的距離s、木塊上升

8、的高度、木塊上升的高度h；3.3.改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟2. 2. 斜面斜面傾斜傾斜程度程度木塊重木塊重量量G/N/N斜面高斜面高度度h/m/m拉力拉力F/N/N斜面斜面長(zhǎng)長(zhǎng)s/m/m有用功有用功 W有有/J/J總功總功W總總/J/J機(jī)械效率機(jī)械效率較較緩緩較較陡陡很很陡陡斜面的機(jī)械效率斜面的機(jī)械效率斜面的機(jī)械效率跟斜面的斜面的機(jī)械效率跟斜面的光滑程度光滑程度與與斜面的坡度斜面的坡度有關(guān)，有關(guān)，斜面越光滑、坡度越小，機(jī)械效率越高。斜面越光滑、坡度越小，機(jī)械效率越高。1.1.關(guān)于機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的是關(guān)于機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的是（ ）A.A.機(jī)械效率總小于

9、機(jī)械效率總小于1 1B.B.單位時(shí)間里做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高單位時(shí)間里做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高C.C.做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高D.D.省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高A A、D D2.2.某機(jī)械的機(jī)械效率是某機(jī)械的機(jī)械效率是75%75%，這說(shuō)明使用這一裝置做功，這說(shuō)明使用這一裝置做功（ ）A.A.總功是額外功的總功是額外功的3 3倍倍B.B.有用功是額外功的有用功是額外功的3 3倍倍C.C.總功是有用功的總功是有用功的3 3倍倍D.D.額外功占總功的額外功占總功的3/43/4倍倍B B3.3.為了提高滑輪組的機(jī)械效率，以下做法中正確的是為了提高滑輪組的機(jī)械效率，以下做法中正確的是（ ）A.A.以較快的速度勻速提升重物以較快的速度勻速提升重物B.B.以較慢的速度勻速提升重物以較慢的速度勻速提升重物C.C.增加承擔(dān)物重的繩子股數(shù)增加承擔(dān)物重的繩子股數(shù)D.D.把滑輪做得更