12.3機(jī)械效率（第4課時(shí)）

八年級物理下冊?人教版12.3機(jī)械效率第4課時(shí)斜面機(jī)械效率的計(jì)算

課時(shí)劃分說明：本節(jié)內(nèi)容主要包括有用功和額外功、機(jī)械效率及測量滑輪組的機(jī)械效率兩個(gè)部分的內(nèi)容，但由于機(jī)械效率會(huì)與前面所學(xué)的簡單機(jī)械：杠桿、滑輪、滑輪組、輪軸和斜面放在一起進(jìn)行考察，所以本節(jié)內(nèi)容計(jì)劃4個(gè)課時(shí)。第1課時(shí)主要學(xué)習(xí)有用功額外功以及機(jī)械效率的基本概念；第2課時(shí)主要學(xué)習(xí)滑輪組機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)；第3課時(shí)主要學(xué)習(xí)水平方向滑輪、杠桿的機(jī)械效率的計(jì)算；第4課時(shí)主要學(xué)習(xí)斜面的機(jī)械效率的計(jì)算。本課時(shí)為第4課時(shí)。課時(shí)計(jì)劃學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解有用功、額外功以及總功的含義，會(huì)計(jì)算有用功、額外功及總功。2.理解機(jī)械效率的含義，會(huì)利用機(jī)械效率的公式計(jì)算斜面的機(jī)械效率。3.知道提高斜面機(jī)械效率的方法。重點(diǎn)1.斜面的有用功、額外功和總功的計(jì)算。2.在斜面上勻速拉動(dòng)物體的機(jī)械效率的計(jì)算。難點(diǎn)物體在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的摩擦力大小的計(jì)算。你有什么方法可以將這些油桶搬上貨車？借助斜面可以省力如何計(jì)算斜面的機(jī)械效率？（1）W有＝（2）W額＝知識(shí)準(zhǔn)備物體重為G，上升的高度為h，沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)長度是s，測力計(jì)沿斜面向上的拉力為FGShFfGhfs（1）W有＝（2）W額＝知識(shí)準(zhǔn)備物體重為G，上升的高度為h，沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)長度是s，測力計(jì)沿斜面向上的拉力為FGShFfGhfs（3）W總＝（4）η＝Fs

＝

例1.（2019深圳）如圖，斜面長s＝8m，高h(yuǎn)＝3m。用平行斜面F＝50N的拉力，將重力為G＝100N的物體，由斜面的底端勻速拉到頂端。求該斜面的機(jī)械效率η。例題精講（1）解：有用功為W有＝Gh＝100N×3m＝300J

拉力所做的功為W總＝Fs＝50N×8m＝400J

斜面的機(jī)械效率為η＝

＝

＝75%

變式訓(xùn)練（1）【變式1】如圖所示，無障礙通道的斜面長S=1m，高h(yuǎn)=0.4m。用沿斜面方向的推力F

將總重力為1000N的人和輪椅由斜面底端勻速推到頂端。運(yùn)動(dòng)過程中人和輪椅整體克服摩擦力做了100J的功。求:(1)斜面的機(jī)械效率;

(2)推力F的大小。解：有用功為W有＝Gh＝1000N×0.4m＝400J

額外功為W額＝100J

總功為W總＝W有+W額＝400J+100J＝500J

斜面的機(jī)械效率為η＝

＝

＝80%由W=Fs得：F==

G=1000Nh=0.4m易錯(cuò)明晰（5）f＝GFf物體重為G，上升的高度為h，沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)長度是s，測力計(jì)沿斜面向上的拉力為FNG1G2f≠F（1）W有＝Gh（2）W總＝Fs（3）W額＝fs易錯(cuò)明晰（5）f＝GFf物體重為G，上升的高度為h，沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)長度是s，測力計(jì)沿斜面向上的拉力為FNW額＝W總-W有＝Fs-Gh

＝＝

初中階段的唯一方法例2.如圖所示，把重力為600N的物體勻速推到斜面項(xiàng)端，斜面長為6m,高為2m,實(shí)際推力為300N。求:（1）推力做的有用功是多少?（2）該斜面的機(jī)械效率是多少?（3）物體與斜面之間的摩擦力是多大?例題精講（2）解:（1）W有＝Gh＝600N×2m＝1200J

（2）W總＝Fs＝300N×6m＝1800Jη＝

＝

≈66.7%

（3）W額＝

W總-W有＝1800J-1200J

＝600J由W=Fs得：f===100N

變式訓(xùn)練（2）【變式2】某施工現(xiàn)場用載重汽車將砂石從坡底運(yùn)送到10m高的坡頂，坡長20m，用時(shí)20s。已知汽車的輸出功率是100kW，汽車的機(jī)械效率是50%。求：汽車與斜面之間的摩擦力。

解:W總＝Pt＝100×103W×20s＝2×106J

由得：W有＝ηW總＝50%×2×106J＝1×106JW額＝W總-W有＝2×106J-1×106J=1×106J由W=Fs得：

GGFhLW1=GhW2=FL考慮摩擦?xí)r：有用功是Gh，額外功是

fL，總功是FLFL=Gh+fL

結(jié)論：高度一定，斜面越陡，