滬科版八年級(jí)物理 （機(jī)械效率）機(jī)械與人教育教學(xué)課件

第十章機(jī)械與人機(jī)械效率

新課引入觀察并思考：參照右圖所示的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼勻速提升一定高度[圖（a）]。2.用彈簧測(cè)力計(jì)并借助一只動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼勻速提升相同高度[圖（b）]。比較彈簧測(cè)力計(jì)兩次拉力所做的功，你會(huì)發(fā)現(xiàn)借助動(dòng)滑輪的彈簧測(cè)力計(jì)，其拉力所做的功要多一些。這是為什么呢？你能找出其中的原因嗎？（a)（b)學(xué)習(xí)目標(biāo)知道什么叫有用功、額外功和總功。1知道什么叫機(jī)械效率，會(huì)進(jìn)行有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算。2學(xué)會(huì)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率。3知識(shí)講解一、什么是有用功、額外功和總功？克服重物重力所做的功為有用功?？朔?dòng)滑輪和繩子重力所做的功，還有克服摩擦力所做的功為額外功。拉力所做的功為總功。知識(shí)講解1.有用功、額外功、總功的定義2.有用功、額外功、總功的關(guān)系有用功：對(duì)我們有用的，是我們需要做的功。（有利用價(jià)值）額外功：利用機(jī)械做功時(shí)，克服機(jī)械自身重力以及摩擦力等所做的功。

（既沒有利用價(jià)值而又不得不做的功）總功：動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功（有用功和總功的總和）強(qiáng)化訓(xùn)練提水事例目的有用功額外功總功1.用桶從井中提水2.水桶掉進(jìn)井里要把桶撈起來3.用書包把書背上樓分析下列事例中的有用功、額外功、總功。不考慮繩重和摩擦。撈桶背書G水hG桶hG書hG桶hG水h(G包+G人)h=

W總+=

W總+=

W總+知識(shí)講解二、機(jī)械效率1.意義：表示機(jī)械做功時(shí)，有用功在總功中所占的份額，是機(jī)械性能的重要指標(biāo)。2.定義：有用功跟總功的比值3.計(jì)算公式：4.單位：機(jī)械效率是一個(gè)沒有單位的物理量。知識(shí)講解對(duì)機(jī)械效率概念的理解（1）機(jī)械效率是表示機(jī)械做功性能的一個(gè)重要指標(biāo)。（2）機(jī)械效率常用百分?jǐn)?shù)表示，是一個(gè)沒有單位的物理量。（3）進(jìn)行有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算時(shí)，要分清有用功、額外功和總功。（5）進(jìn)行有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算時(shí)，常用的公式：（4）機(jī)械效率總小于1知識(shí)講解機(jī)械效率、功率的區(qū)別和聯(lián)系機(jī)械效率功率相同點(diǎn)兩者都是表示機(jī)械做功性能的重要指標(biāo)。不同點(diǎn)機(jī)械效率是表示機(jī)械做功時(shí)，有用功在總功中所占的份額。功率表示的是機(jī)械做功的快慢。兩者之間沒有必然的聯(lián)系！知識(shí)講解【例題】用一個(gè)動(dòng)滑輪，將200N的物體勻速提升2m，所用的拉力F為120N，此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少？已知：G=200N，h=2m，F(xiàn)=120N，s=2h=4m。求：η。解：W有=Gh=200N×2m=400J；

W總=Fs=120N×4m=480J。答：動(dòng)滑輪的機(jī)械效率約是83.3%。強(qiáng)化訓(xùn)練起重機(jī)把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提升了3m，而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是3.4x104J，起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？g取10N/kg。解：起重機(jī)勻速提升重物所用的力與物體所受的重力大小相等，起重機(jī)提升重物所做的功是有用功為：起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)所做的功是總功為：因此，起重機(jī)的機(jī)械效率為：答：這臺(tái)起重機(jī)的機(jī)械效率為44%。

知識(shí)講解三、機(jī)械效率總是一定的嗎？（1）實(shí)驗(yàn)原理：（2）實(shí)驗(yàn)器材：

(3)注意事項(xiàng)

彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、鉤碼。豎直向上，勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)。

1.實(shí)驗(yàn)探究測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率知識(shí)講解知識(shí)講解動(dòng)滑輪重一定，物重越大，機(jī)械效率越高；物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：歸納用滑輪組提升物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與物體的重、繩重及動(dòng)滑輪的自重、機(jī)械間的摩擦等因素有關(guān)；而與滑輪組的繞法以及被提升的高度無關(guān)。知識(shí)講解拓展如何提高機(jī)械效率？1.改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，使它更合理，更輕巧。例如：動(dòng)滑輪太重，使得滑輪組機(jī)械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率。2.減小機(jī)械間的摩擦力。例如：加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑。3.增大物體的重量。在額外功不變的情況下增大有用功。強(qiáng)化訓(xùn)練圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，由圖可知拉力大小為_______N，若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)______cm,該滑輪組的機(jī)械效率為________。（2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組的機(jī)械效率將

（選填“增大”“減小”或“不變”）勻速2.42483.3%增大機(jī)械效率

1.有用功、額外功和總功

2.機(jī)械效率的概念

3.有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算

4.測(cè)算滑輪組的機(jī)械效率知識(shí)總結(jié)課堂練習(xí)1.如圖所示，升旗過程中，克服旗的重力做的功是________，克服繩子重力做的功是________，拉力做的功是________。(均填“有用功”“額外功”或“總功”)有用功額外功總功2.(漳州中考)亮亮和體重較大的爸爸幫助鄰居各扛一袋質(zhì)量為5kg的大米，從一樓爬到三樓，爸爸用時(shí)較短。則亮亮與爸爸所做的(

)A.有用功相等B.總功相等C.總功率相等D.有用功和總功的比值相等A課堂練習(xí)3.甲乙兩種機(jī)械的機(jī)械效率分別是80%和65%，則下列說法正確的是(

)A.使用甲機(jī)械省力B.使用甲機(jī)械做功快C.在相同的時(shí)間內(nèi)，使用甲機(jī)械完成的功多D.乙機(jī)械的額外功在總功中占的比例大D課堂練習(xí)4.測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率，除了需要?jiǎng)踊?、定滑輪、鐵架臺(tái)和鉤碼外，還需要

、

_

和

;（1）測(cè)機(jī)械效率依據(jù)的公式是__________;（2）填寫實(shí)驗(yàn)記錄表格中缺少的數(shù)據(jù)。（3）提升相同的砝碼時(shí)，若增加動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，機(jī)械效率將

。（選填“增大”“不變”“減小”）細(xì)繩彈簧測(cè)力計(jì)刻度尺0.841.270%減小課堂練習(xí)5.一臺(tái)起重機(jī)將重6000N的建筑材料提升10m高的樓房上，做的額外功是40000J，總功是多少？機(jī)械效率是多少？解：起重機(jī)做的有用功為：起重機(jī)做的總功：起重機(jī)的機(jī)械效率：答：起重機(jī)做的總功是1×105J，機(jī)械效率是60%。課堂練習(xí)W有＝Gh=6000N×10m=60000J；W總=W有用+W額=60000J+40000J=1×105J；

第十章機(jī)械與人機(jī)械效率

想一想：你會(huì)采用哪種方法將沙子運(yùn)上三樓？新課引入觀察與思考“率”=有用量/總量，表示事物某一方面的優(yōu)劣.你知道生活中的“率”一詞嗎？觀察與思考種子的發(fā)芽率樹的成活率油煙凈化率工作效率1.知道有用功、額外功、總功的概念.2.掌握機(jī)械效率的概念以及計(jì)算公式.3.會(huì)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率.4.了解如何提高機(jī)械效率.學(xué)習(xí)目標(biāo)新課目標(biāo)1.用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼勻速提升一定高度.如圖甲所示，記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù).2.用彈簧測(cè)力計(jì)并借助一只動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼勻速提升相同高度，如圖乙所示.記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù).3.將記錄下的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)填入表格中，并完成該表格.甲乙

新課講解什么是機(jī)械效率一將表格完成后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)借助動(dòng)滑輪的彈簧測(cè)力計(jì)，拉力做的功要更多一些，你知道是為什么？物理量G/Nh/mF/Ns/mW非動(dòng)W動(dòng)123實(shí)驗(yàn)證明，使用機(jī)械做功時(shí)，盡管它會(huì)給我們帶來如省力、方便等有利因素，但是，由于機(jī)械本身的自重，以及摩擦等因素的影響，需要額外做一些功.GF從總功中減去額外功才是對(duì)我們有用的功，是有用功.

拉力所做的功，物理學(xué)中叫總功.

提升重物，要克服滑輪重力和摩擦而額外做功，否則不能完成任務(wù).這個(gè)功不是目的而又不得不做，是額外功.1.總功、額外功、有用功要把重100N的沙子運(yùn)上三樓.下圖畫了三種辦法.哪種辦法最好，哪種辦法最不好，為什么？沙子重100N

桶重20N

體重400N

口袋重5N

動(dòng)滑輪重10N

典例與精析人提沙子做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功W1=600J克服自重做功總功3120J額外功2520JW2=120JW3

=2400J有用功600J①桶裝，手提上樓對(duì)沙子做功W1=600J對(duì)桶做功對(duì)動(dòng)滑輪做功有用功600J額外功180J人拉滑輪利用桶做功W2

=120JW3

=60J總功780J②桶裝，動(dòng)滑輪吊運(yùn)對(duì)沙子做功對(duì)口袋做功對(duì)動(dòng)滑輪做功人拉滑輪利用口袋做功W1=600JW2

=30JW3=60J有用功600J額外功90J總功690J③袋裝，動(dòng)滑輪吊運(yùn)對(duì)比三種方式的總功可知，第三種方式最好，其做的總功最少.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.觀察與思考②機(jī)械效率的符號(hào)是，表達(dá)式:注：因?yàn)闄C(jī)械效率是兩個(gè)功的比值，因此沒有單位.①定義：有用功和總功的比值叫機(jī)械效率.機(jī)械效率越高，說明有用功所占的比例越大.×100%2.機(jī)械效率例題

用一個(gè)動(dòng)滑輪，將200N的物體勻速提升2m，所用拉力F為120N，此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少？已知：G=200N，h=2m，F(xiàn)=120N，s=2h=4m解：W有=Gh=200N×2m=400J

W總=Fs=120N×4m=480J×100%=×100%≈83.3%η＝

W有W總400J480J典例與精析實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率.分析得出影響滑輪組機(jī)械效率的因素.實(shí)驗(yàn)步驟按照右圖方式組裝好滑輪組，并使用該滑輪組分別將甲、乙兩組鉤碼提起，再將兩次實(shí)驗(yàn)所測(cè)算的數(shù)據(jù)填入表中.甲乙機(jī)械效率總是一定的嗎？二實(shí)驗(yàn)與探究對(duì)于一個(gè)機(jī)械來說，它的機(jī)械效率是恒定不變的嗎？物重G/N高度h/m有用功W有/J拉力F/N距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η甲乙結(jié)論：同一機(jī)械，提升的重物不同時(shí)，機(jī)械效率不同，提升的重物越重，機(jī)械效率越大.η=關(guān)于測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的幾點(diǎn)說明：===（1）在測(cè)滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，可以不測(cè)量s和h.（2）若不考慮繩重和摩擦，只計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)：F=(G+G動(dòng))/nη=G+G動(dòng)Gη=即：即：η=G+G動(dòng)G×100%×100%×100%×100%×100%×100%×100%如何提高機(jī)械效率？①改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重動(dòng)滑輪太重，使滑輪組機(jī)械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率.②減小機(jī)械間的摩擦加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑.η＝×100%

W有用W總為什么使用任何機(jī)械都要對(duì)外做額外功？你能知道嗎？因?yàn)橛袡C(jī)械自重以及摩擦,只有理想機(jī)械才可以不做額外功.

有沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？沒有！因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Γ詸C(jī)械效率總小于1.機(jī)械效率三種功有用功（W有）額外功（W額）總功（W總）機(jī)械效率公式：η＝×100%

W有W總課堂小結(jié)測(cè)量機(jī)械效率的原理提高機(jī)械效率的方法改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重減小機(jī)械間的摩擦使用同一機(jī)械做功時(shí)，增大有用功η＝×100%

W有W總測(cè)量機(jī)械效率1.關(guān)于機(jī)械效率，下列說法正確的是（）A.機(jī)械效率高的機(jī)械做功一定多B.使用機(jī)械可以省力，省力越多，機(jī)械效率越高C.沒有摩擦?xí)r，機(jī)械效率一定等于100%D.做同樣的有用功，額外功越小，機(jī)械效率越大C課堂訓(xùn)練2.關(guān)于機(jī)械效率，以下說法正確的是（）A.機(jī)械效率總小于1B.單位時(shí)間里做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高C.做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高D.省