2025年春新人教版物理八年級(jí)下冊(cè)課件 12.4（第4節(jié) 機(jī)械效率） 第4節(jié) 機(jī)械效率

第4節(jié)

機(jī)械效率做作業(yè)1h玩游戲1h思考：小明同學(xué)為什么學(xué)習(xí)效率如此低呢？打瞌睡1h觀察與思考在生活中我們會(huì)利用機(jī)械完成很多“作業(yè)”。機(jī)械工作時(shí)也有機(jī)械效率FsW=FsF1

F2

W=F1sW=F2s有用額外總一、有用功和額外功公式：有用功：為達(dá)到目的必須做的對(duì)人們有用的功。額外功：人們不需要但又不得不做的功。總

功：有用功與額外功的總和。W有用+W額外=W總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。使用動(dòng)滑輪是否省功1.用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼緩慢地提升一定的高度，計(jì)算拉力所做的功。2.用彈簧測(cè)力計(jì)并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，計(jì)算拉力所做的功。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)記錄：使用動(dòng)滑輪不省功，而且要多做功。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：做功的原理：使用任何機(jī)械都不省功。二、機(jī)械效率在總功一定的情況下，人們希望有用功越_____越好，額外功越_____越好。注：機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位。思考：機(jī)械效率可能大于1或者等于1嗎？多少機(jī)械效率：有用功跟總功的比值。η=W總W有用公式：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3.4×104J，起重機(jī)的效率是多少？g取10N/kg。例題解：起重機(jī)勻速提升重物則F＝G＝mg＝0.5×103kg×10N/kg＝5×103N，起重機(jī)提升重物所做的功是有用功：W有用＝Fh＝5×103N×3m＝1.5×104J，起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)所做的功是總功：W總＝3.4×104J則機(jī)械效率：η＝

＝

≈0.44＝44%。

3.4×104J1.5×104JW總W有用起重機(jī)40%~50%汽油發(fā)動(dòng)機(jī)：22%~27%柴油發(fā)動(dòng)機(jī)：28%~30%抽水機(jī)60%~80%現(xiàn)在各種機(jī)械的機(jī)械效率都還不夠高！測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：需要測(cè)量哪些物理量？用什么測(cè)量工具？怎樣計(jì)算有用功和總功？需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？實(shí)驗(yàn)原理：GhFsη＝

＝

W有用W總1.測(cè)出鉤碼所受重力，再按圖所示組裝滑輪組。記下鉤碼和繩端的位置。2.勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，讀出拉力F的值，并用刻度尺測(cè)出鉤碼移動(dòng)的距離與繩子移動(dòng)的距離。3.計(jì)算機(jī)械效率。4.增加鉤碼重量，重復(fù)以上步驟。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：增加物重，機(jī)械效率會(huì)提高。1.動(dòng)滑輪重(動(dòng)滑輪重減小，機(jī)械效率提高)思考：你覺得除此之外還有什么其他的因素會(huì)影響機(jī)械效率呢？2.摩擦(輪與軸及輪與繩之間)、繩重(減小摩擦、繩重可以減少額外功，提高機(jī)械效率)討論：如何提高機(jī)械設(shè)備的機(jī)械效率？1.改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)、使其更合理、更輕巧。2.定時(shí)保養(yǎng)、加潤滑油減小機(jī)械間的摩擦。3.在機(jī)械能承受的范圍內(nèi)，盡可能增加每次提升重物的重量，充分發(fā)揮機(jī)械的作用。降低額外功提高有用功如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度，與提升B相比，提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大，若不計(jì)繩重與摩擦的影響，則提升A的過程（）A.額外功較小B.額外功較大C.總功較小D.總功較大D例題機(jī)械效率有用功對(duì)人們有用的必須要做的功并非我們需要但又不得不做的功有用功與額外功的總和有用功跟總功的比值叫作機(jī)械效率機(jī)械效率額外功總功W有用W總η＝測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率影響因素：G物、G輪、G繩、f1.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功的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D2.關(guān)于機(jī)械效率的說法中正確的是（）A.越省力的機(jī)械，效率越高B.做有用功越多的機(jī)械，效率越高C.做相同的功，額外功的值越小，效率越高D.做功越快的機(jī)械，效率越高C3.一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物提高5m。求：(1)起重機(jī)做的有用功。(2)如果額外功是12000J，起重機(jī)的機(jī)械效率。解：(1)W有用＝Gh＝3600N×5m＝18000J。

(2)如果額外功是12000J，則總功為：

W總＝W有用+W額外＝18000J+12000J＝30000J；

起重機(jī)的機(jī)械效率：η＝

＝

＝0.6=60%。

W有用W總1.8×104J3×104J4.在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：(1)此實(shí)驗(yàn)所用滑輪的個(gè)數(shù)至少是____個(gè)，其中動(dòng)滑輪有____個(gè)。(2)第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為________，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率______（選填“大于”“小于”或“等于