人教版八年級(jí)物理下冊 （機(jī)械效率）簡單機(jī)械教學(xué)課件

第3節(jié)機(jī)械效率第十二章簡單機(jī)械

一、有用功和額外功1.有用功:為了達(dá)到目的必須做的功。2.額外功:為了達(dá)到某一目的,不得不克服機(jī)械本身的重力和摩擦力等因素而做的功。3.總功:有用功和額外功的總和。4.關(guān)系:W總=W有+W額。二、機(jī)械效率1.定義:有用功跟總功的比值。3.規(guī)律:因?yàn)橛杏霉π∮诳偣?所以機(jī)械效率總小于1。4.影響滑輪組機(jī)械效率的因素:(1)提升的物重;(2)動(dòng)滑輪的重力;(3)滑輪與繩子之間的摩擦力?！纠}】

用如圖所示的滑輪組將貨物緩慢提升3m,已知貨物重850N,所用拉力F為300N(不計(jì)摩擦和繩重帶來的影響)。求:(1)有用功W有。(2)總功W總。(3)額外功W額。(4)動(dòng)滑輪的重力。(5)滑輪組的機(jī)械效率η。點(diǎn)撥

解析

(1)有用功W有=Gh=850

N×3

m=2

550

J。(2)繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=3×3

m=9

m,總功W總=Fs=300

N×9

m=2

700

J。(3)額外功W額=W總-W有=2

700

J-2

550

J=150

J。答案

(1)2550J

(2)2700J

(3)150J(4)50N

(5)94%1234567一、有用功、額外功1.李玲同學(xué)值日時(shí)用水桶將水從一樓提到三樓教室,她做的有用功是(

)A.對(duì)桶所做的功B.對(duì)水所做的功C.對(duì)水和桶所做的功D.對(duì)水、桶和人所做的功答案解析解析關(guān)閉本題考查有用功、總功和額外功,李玲同學(xué)值日將水桶從一樓提到三樓的目的是將水提上去,而水桶是為了裝水,故對(duì)水所做的功為有用功,對(duì)桶和人所做的功為額外功,對(duì)水、桶和人做的功為總功。答案解析關(guān)閉B12345672.賣茶杯的人,從貨架上拿起茶杯;喝茶水的人,從桌面上端起盛茶水的茶杯,就兩人克服茶杯重力做的功,下列說法中正確的是(

)A.都是有用功B.都是額外功C.對(duì)喝茶的人而言是有用功D.對(duì)賣茶杯的人而言是有用功答案解析解析關(guān)閉喝茶的人目的是茶水,因此對(duì)茶水做的功是有用功,對(duì)茶杯做的功是額外功;賣茶杯的人目的是茶杯,對(duì)茶杯做的功是有用功。選D。答案解析關(guān)閉D1234567二、機(jī)械效率3.關(guān)于機(jī)械效率,下列說法中正確的是(

)A.機(jī)械做的功越多,機(jī)械效率越高B.機(jī)械做的總功越多,機(jī)械效率越高C.做額外功越多,機(jī)械效率就越高D.額外功在總功中占的比例越大,機(jī)械效率就越低答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉12345674.甲吊車比乙吊車的機(jī)械效率高,當(dāng)它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同高度時(shí),則(

)A.甲吊車的電動(dòng)機(jī)做的有用功較多B.乙吊車的電動(dòng)機(jī)做的額外功較多C.甲吊車的電動(dòng)機(jī)做的總功較多D.甲、乙兩吊車的電動(dòng)機(jī)做的總功相同答案解析解析關(guān)閉甲吊車的機(jī)械效率比乙吊車的機(jī)械效率高,說明甲吊車所做的有用功在總功中占的比值比乙吊車大;把相同質(zhì)量的物體提高相同的高度,根據(jù)公式W有=Gh=mgh可知,兩輛吊車所做的有用功相同;機(jī)械效率不同,是因?yàn)樽龅念~外功不同,導(dǎo)致總功不同。答案解析關(guān)閉B12345675.如圖所示,工人師傅用250N的力將重400N的物體勻速提升1m,在此過程中滑輪組的機(jī)械效率是

(

)A.80%

B.62.5%C.125% D.20%答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉12345676.如圖所示,用動(dòng)滑輪勻速提起重力為3N的物體,拉力F為2N,物體在10s內(nèi)上升1m。在此過程中,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為

,拉力F的功率為

W,若要提高動(dòng)滑輪提升物體的效率,可以采取的措施是:

。

答案

75%

0.4

增加提升的物重、減小動(dòng)滑輪的重力、減小動(dòng)滑輪與繩子之間的摩擦力12345677.右圖是一種塔式起重機(jī),它將600kg的建筑材料勻速吊起時(shí),對(duì)繩子的拉力為2500N,在建筑材料上升5m高度過程中,繩端移動(dòng)的距離為15m,g取10N/kg,求:(1)建筑材料所受的重力;(2)起重機(jī)對(duì)繩拉力做的功;(3)塔式起重機(jī)的機(jī)械效率。答案

(1)6000N

(2)3.75×104J

(3)80%第十二章·簡單機(jī)械第3節(jié)機(jī)械效率

思考：使用動(dòng)滑輪可以省功嗎？動(dòng)滑輪只能省力，不能省功！觀察與思考導(dǎo)入新課要把重100N的沙子運(yùn)上三樓。右圖畫了三種辦法。同學(xué)們討論一下：哪種辦法最好，哪種辦法最不好，為什么？學(xué)習(xí)目標(biāo)1．能結(jié)合實(shí)例分析什么是有用功、額外功和總功。2．明確機(jī)械效率是描述做功效率的物理量。能利用機(jī)械效率的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。3．能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測定某種簡單機(jī)械的機(jī)械效率。對(duì)砂子做功對(duì)空桶做功克服自身重力做功并不需要做但又不得不做的功對(duì)人們有用必須做的功3m3m方法1他的目的是：把沙子運(yùn)上三樓手提水桶提沙子一、有用功和額外功1.有用功（W有）：為了達(dá)到工作目的，必須做的功2.額外功（W額）：為了達(dá)到工作目的，并非我們所

需要但又不得不做的功3.總功（W總）：動(dòng)力所做的所有功即有用功與額外功的總和

W總=W有+W額

用水桶從井中提水的時(shí)候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是額外功?提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是額外功。如果桶掉到井里,從井里撈桶的時(shí)候,撈上的桶里帶了一些水,這種情況下哪部分是有用功,哪部分是額外功?提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是額外功。想一想議一議：對(duì)砂子做功對(duì)空桶做功對(duì)動(dòng)滑輪做功W有議一議：方法2：方法3：}W額}W總對(duì)砂子做功對(duì)口袋做功對(duì)動(dòng)滑輪做功W有}W額}W總另兩種提沙方法中做的有用功、額外功、總功分別是哪些？方法2方法3動(dòng)滑輪提水桶提沙子動(dòng)滑輪提口袋提沙子理解機(jī)械的三種功GF要提升G，同時(shí)必須將動(dòng)滑輪也提升。這時(shí)，你要克服動(dòng)滑輪重力和摩擦而額外做功，否則你不能完成任務(wù)。這部分功無利用價(jià)值而又不得不做，是額外功。提升物體G是目的,有利用價(jià)值,是有用功要實(shí)現(xiàn)目的，完成有用功,必須施加動(dòng)力F對(duì)滑輪做功，動(dòng)力所做的是總功如：用豎直方向上的滑輪提升物體G無論采取那種方法都必須做的功。即：為達(dá)到目的所必須做的功。W有用=G物·hW有=f摩擦·S物有用功并非人們需要但又不得不做的功（1）克服機(jī)械自重做功：W額外=G動(dòng)滑輪·h使用動(dòng)滑輪或滑輪組時(shí)：（2）克服機(jī)械間的摩擦做功：使用斜面時(shí)：W額外=f摩擦·L額外功動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功.有用功和額外功的和等于總功。W總=W有用+W額外公式（1）：公式（2）：W總=F動(dòng)力·S動(dòng)力作用在機(jī)械上的動(dòng)力動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離總功W有1=G沙h三種提沙方法中的W有、W額、W總分別為多少？方法2：方法3：W額1=（G桶

+G人）hW總1=（W有1+W額1）方法1：=

100N×6m=600J=(20N+400N)×6m=2520J=3120JW有2=G沙h

=600JW額2=（G桶

+G輪）hW總2=（W有2+W額2）=(20N+10N)×6m=180J=780JW有3=G沙h

=600JW額3=（G袋

+G輪）hW總3=（W有3+W額3）=(5N+10N)×6m=90J=690J3m3m沙子重100N

桶重20N

體重400N口袋重5N

動(dòng)滑輪重10N

方法2方法1方法3算一算：二、機(jī)械效率（1）機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位.1.定義：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率（η）（2）機(jī)械效率總小于1.（因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Γ?.公式：%3.特點(diǎn)：起重機(jī)的機(jī)械效率是45%，它表示什么意思？使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是45%，也可以說有用功在總功中所占的百分比是45%，另外的55％是額外功。4、理解機(jī)械效率的含義：離心式水泵60%－80%柴油機(jī)28%－37%起重機(jī)40%－50%汽油機(jī)22%－27%生活中一些機(jī)械的機(jī)械效率沒有！有沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，因此，有用功總是小于總功，而所以η總是小于1。5、滑輪組的效率：總成立：S=nhvF=nvG1、理想：F=G/nW有用=

GhW總=FS

=（一）豎直拉自由端：速度：距離：動(dòng)滑輪自重、摩擦等不計(jì)η=100%

（二）實(shí)際（一般忽略摩擦，只考慮G動(dòng)）W總=FS

=W有用=GhW額外=G動(dòng)hF=（G+G動(dòng)）/n（G+G動(dòng)）

n×nh=Gh+G動(dòng)h

η<100%3.η＝W總W有用＝1

+1GG動(dòng)＝Gh

+G動(dòng)hGh＝G+G動(dòng)G（滑輪組效率由什么決定。G和G動(dòng)）4.說明：（1）滑輪組的η與繞線方式無關(guān)；（2）G動(dòng)一定時(shí)，物體的G越大，η

越高；