教科版八年級(jí)下物理第十一章《機(jī)械效率》

11.5機(jī)械效率（1）知識(shí)回顧1、什么是功？2、功的計(jì)算式是什么？3、你如何理解功的原理？

把重物G提高h(yuǎn)米！可以用力F直接對(duì)它做功；也可以利用動(dòng)滑輪對(duì)它做功。這兩種方法做功相等嗎？hh那我們?yōu)槭裁催€要使用動(dòng)滑輪呢？用動(dòng)滑輪可以省力！用動(dòng)滑輪做功做功多！GGGG一、再探動(dòng)滑輪物理量G/Nh/mF/Ns/mW手對(duì)木材W手對(duì)機(jī)械123用力直接對(duì)物體做功和用機(jī)械對(duì)物體做功相等嗎？議一議：為什么使用動(dòng)滑輪后還要多做功？機(jī)械的三種功要提升G，同時(shí)必須將動(dòng)滑輪也提升。這時(shí)要克服滑輪重和摩擦額外做功，否則你不能完成任務(wù)。對(duì)滑輪做的功、克服摩擦做的功叫額外功。提升重物G是目的，對(duì)重物做的功叫有用功！動(dòng)力F做的功，包括對(duì)重物做的功和對(duì)動(dòng)滑輪做的功叫總功一、三種功1、有用功（W有）：對(duì)人們有用的功。

W有＝Gh（豎直方向提升物體）2、額外功（W額）：對(duì)人們沒(méi)用但又不得不做的功。3、總功（W總）：有用功與額外功的總和。

W總＝FS（運(yùn)用機(jī)械時(shí)動(dòng)力F所做的功）4、三者關(guān)系：W總＝W有＋W額請(qǐng)你判斷★用水桶從井中提水時(shí)，所做的有用功是

，額外功是

，總功是

；如果桶掉到井里，從井里撈桶時(shí)，撈上來(lái)的桶里帶了一些水，有用功是

，額外功是

，總功是

。

克服水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功你會(huì)選哪種方法呢？?想想議議123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)自己做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)口袋做功對(duì)滑輪做功請(qǐng)計(jì)算出有用功、額外功和總功分別是多少？123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)自己做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)口袋做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)自己做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)口袋做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%二、機(jī)械效率1.定義：有用功與總功的比值叫機(jī)械效率.2.公式:

沒(méi)有！因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所以機(jī)械效率總小于1討論：

有沒(méi)有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？1、η常用百分?jǐn)?shù)表示2、η總是小于100%3、η沒(méi)有單位

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60%，也可以說(shuō)有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功．起重機(jī)的機(jī)械效率是60%，它表示什么意思？一些機(jī)械的機(jī)械效率：一些機(jī)械的機(jī)械效率：抽水機(jī)：60%－80%柴油機(jī)：28%－40%請(qǐng)你判斷：下面說(shuō)法中是否正確？1．有用功越多，機(jī)械效率越高（）2．額外功越少，機(jī)械效率越高（）3．物體做功越慢，機(jī)械效率越低（）4．做總功越多，機(jī)械效率越高（）5．做相同的有用功，額外功越少，機(jī)械效率越高（）6．做相同的總功時(shí)，有用功越多，機(jī)械效率越高（）7．機(jī)械效率越高，越省力（）√√×××××如圖所示：用80N的拉力,將180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計(jì)。求:（1）W總=？（2）W有用=？

(3)W額外=?

(4)η=?

(5)G動(dòng)=?GF.例題1：F.如圖所示：若物重500N，摩擦阻力為重力的0.2倍，在120N的拉力作用下物體以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)5s，求：1、有用功2、總功、3、機(jī)械效率例題2：知識(shí)小結(jié)一、機(jī)械的三種功：有用功——對(duì)人們有用的功總功——?jiǎng)恿?duì)機(jī)械所做的功額外功——對(duì)人們無(wú)用而又不得不做的功二、機(jī)械效率：

1、定義：有用功與總功的比值。3、公式理解：2、公式：

1、η常用百分?jǐn)?shù)表示

2、η小于100%

3、η沒(méi)有單位

德陽(yáng)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校劉剛11.5機(jī)械效率（2）測(cè)滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)探究：【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．學(xué)習(xí)安裝滑輪組。2．學(xué)習(xí)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。3．分析得出影響滑輪組機(jī)械效率的因素。4．分析得出提高滑輪組機(jī)械效率的方法?！緦?shí)驗(yàn)原理】討論：為得出滑輪組的機(jī)械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測(cè)出哪些物理量？每個(gè)量怎樣測(cè)量？刻度尺、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪組兩個(gè)、鐵架臺(tái)、長(zhǎng)約2m的細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)器材：拉力F鉤碼重G鉤碼上升的高度h拉力通過(guò)的距離s1、使用彈簧測(cè)力要調(diào)零！2、使用彈簧測(cè)力測(cè)力時(shí)要?jiǎng)蛩儇Q直向上拉！注意事項(xiàng)：你組裝成的滑輪組！實(shí)驗(yàn)步驟：照?qǐng)D，把滑輪組和刻度尺安裝好，測(cè)出鉤碼G的值，并記錄表中。勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼G上升，讀出彈簧測(cè)力計(jì)所示拉力F的值，從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離S，記錄數(shù)據(jù)在表格中。分別算出有用功和總功、機(jī)械效率。記錄結(jié)果。再安裝另外的滑輪組，再重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。鉤碼重G/N224鉤碼上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61繩端移動(dòng)距離S/m0.30.50.5總功W總/J0.240.30.5機(jī)械效率83.3%66.7%80%1、比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機(jī)械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機(jī)械效率的因素是什么？影響滑輪組機(jī)械效率的因素1、滑輪組輪與軸及輪與繩之間的摩擦2、動(dòng)滑輪的自重3、所提升的物重4、機(jī)械效率與省力多少無(wú)關(guān)、與功率大小無(wú)關(guān)、與重物被提升的高度無(wú)關(guān)！請(qǐng)你思考提高機(jī)械效率

的方法2、改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重

1、減小機(jī)械間的摩擦力。請(qǐng)你思考

例如：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。例如：加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑.3、增加物重。德陽(yáng)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校劉剛11.5機(jī)械效率（3）機(jī)械效率的綜合計(jì)算1、總功的計(jì)算方法：一、基本公式及推導(dǎo)：（1）、W總=FsS=nh（堅(jiān)直方向）S=nS物（水平方向）F=(G物+G動(dòng))1n（3）、W總=P總t2、有用功的計(jì)算方法：（1）、W有=G物h(堅(jiān)直方向提升物體做功）（2）、W有=fs物(水平方向拉動(dòng)物體做功）（2）、W總=W有+W額S物=S1nS物=V物tf--摩擦力（4）、（3）、W有=W總—W額（4）、W有=P有t（5）、W有=W總3、額外功的計(jì)算方法：（1）、W額=G動(dòng)h(滑輪組堅(jiān)直方向提升物體做功）（2）、W額=fL(斜面提升物體做功）（3）、W額=W總－W有2、機(jī)械效率的計(jì)算方法：（1）、（3）、（4）、W額=W總（1－）（2）、（4）、（5）、（6）、二、如何分辨哪些是有用功、哪些是總功？2、在利用滑輪組拉動(dòng)物體做功時(shí)，滑輪組的掛鉤克服物體與水平面的摩擦力做的功是有用功，可用W有=fs物來(lái)計(jì)算；繩子自由端的拉力所做的功是總功，可用W總=Fs來(lái)計(jì)算。其中s=ns物、s物=v物t、V繩=nV物

1、在利用滑輪組提升重物時(shí)，滑輪組的掛鉤對(duì)重物做的功是有用功，可用W有=G物h來(lái)計(jì)算；繩子自由端的拉力所做的功是總功，可用W總=Fs來(lái)計(jì)算。其中s=nhh=V物tV繩=nV物3、起重機(jī)、抽水機(jī)克服物重所做的功是有用功，可用W有=Gh來(lái)計(jì)算。汽車勻速行駛時(shí)，克服地面和空氣阻力所做的功是有用功，可用W有=fs來(lái)計(jì)算。4、汽車、起重機(jī)、抽水機(jī)等機(jī)械做功時(shí)，一般消耗功率、輸入功率、額定功率都是指總功率，輸出功率、實(shí)際功率指有用功率。例題1：如圖:用滑輪組，把重100N的物體勻速提高3m，作用在繩子自由端的拉力為60N，求：（1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）若用該動(dòng)滑輪來(lái)提升重為180N的物體時(shí)，作用在繩子自由端的拉力為多大？此時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多少？（不計(jì)繩重及摩擦）FG三、典型例題例題2：如圖1甲所示，重為900N的貨物，放在水平地面上，與地面的接觸面積為0.5m2（1）貨物對(duì)水平地面的壓強(qiáng)多大？（2）如圖1乙，一工人用滑輪組提升貨物。10s內(nèi)貨物勻速上升了3m，則工人拉繩子的速度為多大？（3）若動(dòng)滑輪重G動(dòng)=300N（不計(jì)繩重和摩擦），工人所用的拉力為多大？工人所做的功為多少？滑輪組的機(jī)械效率多大？（4）若用該裝置提起1200N的貨物，那么貨物上升3m，工人所做的功是多少？圖1甲乙例題3：一輛汽車不小心開進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來(lái)一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出，如下圖所示。若車重為8×104N，汽車受到的阻力為車重的0.03倍，滑輪組的機(jī)械效率為80％，問(wèn)：（1）該司機(jī)至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中拉出？（2）若拉動(dòng)汽車時(shí)，汽車前進(jìn)的速度為0.1m/s，則司機(jī)做功的功率是多少？例題4：如圖所示，斜面長(zhǎng)10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物體勻速拉到斜面頂端，若斜面的機(jī)械效率為75%，求：（1）工人做的有用功、總功、和額外功；（2）工人所用的拉力和物體與斜面的摩擦力。F2m例題5：在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，