滬科版八年級物理 （機械效率）機械與人教育教學(xué)課件

第十章機械與人機械效率

新課引入觀察并思考：參照右圖所示的方法進(jìn)行實驗。1.用彈簧測力計將鉤碼勻速提升一定高度[圖（a）]。2.用彈簧測力計并借助一只動滑輪將同樣的鉤碼勻速提升相同高度[圖（b）]。比較彈簧測力計兩次拉力所做的功，你會發(fā)現(xiàn)借助動滑輪的彈簧測力計，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知道什么叫機械效率，會進(jìn)行有關(guān)機械效率的計算。2學(xué)會測量滑輪組的機械效率。3知識講解一、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踊喓屠K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：對我們有用的，是我們需要做的功。（有利用價值）額外功：利用機械做功時，克服機械自身重力以及摩擦力等所做的功。

（既沒有利用價值而又不得不做的功）總功：動力對機械所做的功（有用功和總功的總和）強化訓(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+知識講解二、機械效率1.意義：表示機械做功時，有用功在總功中所占的份額，是機械性能的重要指標(biāo)。2.定義：有用功跟總功的比值3.計算公式：4.單位：機械效率是一個沒有單位的物理量。知識講解對機械效率概念的理解（1）機械效率是表示機械做功性能的一個重要指標(biāo)。（2）機械效率常用百分?jǐn)?shù)表示，是一個沒有單位的物理量。（3）進(jìn)行有關(guān)機械效率的計算時，要分清有用功、額外功和總功。（5）進(jìn)行有關(guān)機械效率的計算時，常用的公式：（4）機械效率總小于1知識講解機械效率、功率的區(qū)別和聯(lián)系機械效率功率相同點兩者都是表示機械做功性能的重要指標(biāo)。不同點機械效率是表示機械做功時，有用功在總功中所占的份額。功率表示的是機械做功的快慢。兩者之間沒有必然的聯(lián)系！知識講解【例題】用一個動滑輪，將200N的物體勻速提升2m，所用的拉力F為120N，此動滑輪的機械效率是多少？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：動滑輪的機械效率約是83.3%。強化訓(xùn)練起重機把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提升了3m，而它的電動機所做的功是3.4x104J，起重機的機械效率是多少？g取10N/kg。解：起重機勻速提升重物所用的力與物體所受的重力大小相等，起重機提升重物所做的功是有用功為：起重機的電動機所做的功是總功為：因此，起重機的機械效率為：答：這臺起重機的機械效率為44%。

知識講解三、機械效率總是一定的嗎？（1）實驗原理：（2）實驗器材：

(3)注意事項

彈簧測力計、刻度尺、鐵架臺、滑輪、細(xì)線、鉤碼。豎直向上，勻速拉動測力計。

1.實驗探究測定滑輪組的機械效率知識講解知識講解動滑輪重一定，物重越大，機械效率越高；物重一定，動滑輪越重，機械效率越低。實驗結(jié)論：歸納用滑輪組提升物體時，滑輪組的機械效率與物體的重、繩重及動滑輪的自重、機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)。知識講解拓展如何提高機械效率？1.改進(jìn)機械的結(jié)構(gòu)，使它更合理，更輕巧。例如：動滑輪太重，使得滑輪組機械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機械效率。2.減小機械間的摩擦力。例如：加強機械運動部位的潤滑。3.增大物體的重量。在額外功不變的情況下增大有用功。強化訓(xùn)練圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N。（1）實驗時要豎直向上________拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為_______N，若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測力計向上移動______cm,該滑輪組的機械效率為________。（2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組的機械效率將

（選填“增大”“減小”或“不變”）勻速2.42483.3%增大機械效率

1.有用功、額外功和總功

2.機械效率的概念

3.有關(guān)機械效率的計算

4.測算滑輪組的機械效率知識總結(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.甲乙兩種機械的機械效率分別是80%和65%，則下列說法正確的是(

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

、

_

和

;（1）測機械效率依據(jù)的公式是__________;（2）填寫實驗記錄表格中缺少的數(shù)據(jù)。（3）提升相同的砝碼時，若增加動滑輪的個數(shù)，機械效率將

。（選填“增大”“不變”“減小”）細(xì)繩彈簧測力計刻度尺0.841.270%減小課堂練習(xí)5.一臺起重機將重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？機械效率是多少？解：起重機做的有用功為：起重機做的總功：起重機的機械效率：答：起重機做的總功是1×105J，機械效率是60%。課堂練習(xí)W有＝Gh=6000N×10m=60000J；W總=W有用+W額=60000J+40000J=1×105J；

第十章機械與人機械效率

想一想：你會采用哪種方法將沙子運上三樓？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.掌握機械效率的概念以及計算公式.3.會測量滑輪組的機械效率.4.了解如何提高機械效率.學(xué)習(xí)目標(biāo)新課目標(biāo)1.用彈簧測力計將鉤碼勻速提升一定高度.如圖甲所示，記錄彈簧測力計示數(shù).2.用彈簧測力計并借助一只動滑輪將同樣的鉤碼勻速提升相同高度，如圖乙所示.記錄彈簧測力計示數(shù).3.將記錄下的彈簧測力計示數(shù)填入表格中，并完成該表格.甲乙

新課講解什么是機械效率一將表格完成后，你會發(fā)現(xiàn)借助動滑輪的彈簧測力計，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W動123實驗證明，使用機械做功時，盡管它會給我們帶來如省力、方便等有利因素，但是，由于機械本身的自重，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

動滑輪重10N

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

=2400J有用功600J①桶裝，手提上樓對沙子做功W1=600J對桶做功對動滑輪做功有用功600J額外功180J人拉滑輪利用桶做功W2

=120JW3

=60J總功780J②桶裝，動滑輪吊運對沙子做功對口袋做功對動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，動滑輪吊運對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機械效率的符號是，表達(dá)式:注：因為機械效率是兩個功的比值，因此沒有單位.①定義：有用功和總功的比值叫機械效率.機械效率越高，說明有用功所占的比例越大.×100%2.機械效率例題

用一個動滑輪，將200N的物體勻速提升2m，所用拉力F為120N，此動滑輪的機械效率是多少？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典例與精析實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)測量滑輪組的機械效率.分析得出影響滑輪組機械效率的因素.實驗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，再將兩次實驗所測算的數(shù)據(jù)填入表中.甲乙機械效率總是一定的嗎？二實驗與探究對于一個機械來說，它的機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機械效率η甲乙結(jié)論：同一機械，提升的重物不同時，機械效率不同，提升的重物越重，機械效率越大.η=關(guān)于測量滑輪組機械效率的幾點說明：===（1）在測滑輪組的機械效率時，可以不測量s和h.（2）若不考慮繩重和摩擦，只計動滑輪重力時：F=(G+G動)/nη=G+G動Gη=即：即：η=G+G動G×100%×100%×100%×100%×100%×100%×100%如何提高機械效率？①改進(jìn)機械的結(jié)構(gòu)，減小機械自重動滑輪太重，使滑輪組機械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機械效率.②減小機械間的摩擦加強機械運動部位的潤滑.η＝×100%

W有用W總為什么使用任何機械都要對外做額外功？你能知道嗎？因為有機械自重以及摩擦,只有理想機械才可以不做額外功.

有沒有機械效率為100%的機械？為什么？沒有！因為有用功總小于總功，所以機械效率總小于1.機械效率三種功有用功（W有）額外功（W額）總功（W總）機械效率公式：η＝×100%

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

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