2025年新人教版物理八年級下冊課件 第12章 第4節(jié) 機械效率

第十二章簡單機械第4節(jié)機械效率學(xué)習(xí)目標(biāo)-新課導(dǎo)入-新知探究-課堂小結(jié)-課堂訓(xùn)練人教版-物理-八年級下冊第十二章第4節(jié)機械效率1．能結(jié)合實例分析什么是有用功、額外功和總功。2．明確機械效率是描述做功效率的物理量，知道機械效率小于1。3．能利用機械效率的公式進行簡單的計算。4．能設(shè)計實驗，測定滑輪組的機械效率。學(xué)習(xí)目標(biāo)【重點】機械效率的概念和有關(guān)計算?！倦y點】測量滑輪組的機械效率。第十二章第4節(jié)機械效率新課引入知識回顧1、做功的兩個必要因素是什么?作用在物體上的力、物體在力的方向上移動的距離。2、功的計算公式是什么？第十二章第4節(jié)機械效率新課引入

利用機械幫助我們工作，會給我們帶來極大的方便。有的機械可以省力，有的機械可以省距離。利用滑輪組提升重物，繩端拉力所做的功與滑輪組對重物所做的功相同嗎?稱為總功稱為有用功總功有用功=？第十二章第4節(jié)機械效率新知探究知識點1有用功和額外功演示：使用動滑輪是否省功1.如圖12.4-1甲所示，用彈簧測力計將鉤碼緩慢地提升一定的高度，計算拉力所做的功。2.如圖12.4-1乙所示，用彈簧測力計并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，計算彈簧測力計的拉力所做的功。第十二章第4節(jié)機械效率新知探究知識點1有用功和額外功分析：甲只對鉤碼做功，做功少。乙雖然省力，但對鉤碼和動滑輪做功，做功多。實驗中對鉤碼做的功是必須做的功——有用功。乙圖中提升鉤碼的同時也將繩子和動滑輪也提了起來，對繩子和動滑輪做的功是不需要但又不得不做的功——額外功。第十二章第4節(jié)機械效率新知探究W總=W有用+W額外知識點1有用功和額外功總功、有用功以及額外功之間的關(guān)系：

大量實驗表明，動力對機械所做的功(總功)總是大于機械對外所做的功(有用功)。

事實上，使用任何機械都不能省功。第十二章第4節(jié)機械效率新知探究分析下列過程中的有用功、額外功、總功。1、從井中打水：2、從井中提桶：人用力做的功是總功，對水做的功是有用功，對桶做的功是額外功。人用力做的功是總功，對桶做的功是有用功，對水做的功是額外功。知識點1有用功和額外功隨堂小練：第十二章第4節(jié)機械效率新知探究3、滑輪組提升物體：4、沿斜面將物體推到高處：人用力做的功是總功，對物體做的功是有用功，對動滑輪重力做的功是額外功。人用力做的功是總功，克服物體重力做的功是有用功，克服物體與斜面間的摩擦做的功是額外功。使用機械時，我們希望有用功在總功中占的比例越大越好。分析下列過程中的有用功、額外功、總功。知識點1有用功和額外功隨堂小練：第十二章第4節(jié)機械效率新知探究知識點2機械效率

1．定義：有用功跟總功的比值。

2．公式：

3．機械效率用百分?jǐn)?shù)表示，機械效率總小于1。第十二章第4節(jié)機械效率例起重機把質(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3.4×104J，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

F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N

起重機提升重物所做的功是有用功

W有用=Fh=5×103N×3m=1.5×104J起重機的電動機所做的功是總功W總=3.4×104J

因此，起重機的機械效率：新知探究第十二章第4節(jié)機械效率思考：如何通過實驗測量滑輪組的機械效率呢？需要測量哪幾個量？怎樣計算有用功？怎樣計算總功？新知探究第十二章第4節(jié)機械效率知識點3測滑輪組的機械效率1.用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入后面的表格中。2.按照圖12.4-2安裝滑輪組，分別記下鉤碼和繩端(彈簧測力計掛鉤底部)的位置。3.緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F，用刻度尺測出鉤碼提升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入下表。4.算出有用功W有用、總功W總、機械效率η并填入下表。新知探究第十二章第4節(jié)機械效率知識點3測滑輪組的機械效率機械效率的計算方法：新知探究第十二章第4節(jié)機械效率洪山嘴中學(xué)詹振亞洪山嘴中學(xué)詹振亞10.10.530.11.583.3％88.9％4.530.20.431.50.1420.10.8366.7％F=0.8NF=0.5N=1.5NF結(jié)論1：動滑輪重一定,物重越大，機械效率越高。實驗1保持動滑輪重一定，改變鉤碼重力新知探究第十二章第4節(jié)機械效率洪山嘴中學(xué)詹振亞83.3％55.5％4.530.20.240.90.1220.10.83實驗2保持鉤碼重力一定，改變動滑輪重結(jié)論2：相同物重時，動滑輪的重力越小，滑輪組的機械效率越高。FF新知探究第十二章第4節(jié)機械效率提高滑輪組機械效率的方法2、改進機械的結(jié)構(gòu)，減小動滑輪自重1、減小機械間的摩擦力。例如：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。例如：加強機械運動部位的潤滑。3、增加物重。新知探究第十二章第4節(jié)機械效率課堂小結(jié)二、機械效率：有用功跟總功的比值公式：一、有用功：對人們有用的功額外功：人們不需要而又不得不做的功。三、測量滑輪組的機械效率需要測量的物理量有：物重G、拉力F、物體升高高度h、繩子自由端移動距離s。第十二章第4節(jié)機械效率課堂訓(xùn)練P121練習(xí)與應(yīng)用1.用滑輪組勻速提升重物的過程中，哪個是有用功?哪些是額外功?克服重物重力做的功為有用功；克服動滑輪重力、繩重力以及摩擦力做的功為額外功。第十二章第4節(jié)機械效率課堂訓(xùn)練P121練習(xí)與應(yīng)用2.一臺起重機將3600N的貨物勻速提高4m，起重機做的有用功是多少？如果額外功是9600J，總功是多少？機械效率是多少？起重機所做的額外功是由哪些因素引起的？解：起重機做的有用功：W有用=Gh=3600N×4m=14400J，總功：W總=W有用+W額外=14400J+9600J=24000J。機械效率：η===0.6=60%。起重機的額外功主要來自于克服動滑輪、掛鉤的重力、繩重力以及摩擦力做的功。第十二章第4節(jié)機械效率課堂訓(xùn)練P121練習(xí)與應(yīng)用3.兩位同學(xué)根據(jù)圖12.4-2分別用自己的器材測量滑輪組的機械效率，下表示他們實驗中的一組數(shù)據(jù)。請將表格中的數(shù)據(jù)補充完整，并說明機械效率不同的原因可能是什么。0.10.1566.7%0.30.4271.4%使用同一個滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高。第十二章第4節(jié)機械效率課堂訓(xùn)練P121練習(xí)與應(yīng)用4.有沒有機械效率為100%的機械？為什么？舉例說明，通過什么途徑可以提高機械效率。沒有機械效率為100%的機械；使用機械時，不可避免的要對機械額外做一份功，因此總功永遠(yuǎn)大于有用功。額外功主要來自于機械零件之間的摩擦，機械自身的重力等；因此可以通過在軸承上涂潤滑油等方式減小摩擦力，減小額外功（或增加提升重物的總重力，增加有用功）來增加有用功在總功中的比例，以提高機械效率。第十二章第4節(jié)機械效率課堂訓(xùn)練P121練習(xí)與應(yīng)用5.用一個動滑輪在5s內(nèi)講一個重200N的物體向上勻速提起3m，拉力為150N。這個動滑輪的機械效率是多少？拉力的功率是多少？解：使