11.4机械效率【知识精研精讲】八年级物理下册高效课堂（教科版2024）.pptx

第4节机械效率八年级物理下册?教科版第十一章—机械与功

教学引入1生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率、工作效率等，用机械进行工作时，也会涉及效率问题，常称为“机械效率”，你知道它的物理含义吗？

有用功和额外功2甲、乙、丙三位同学要把重100N的沙子运上三楼，他们分别采用了三种办法。你知道三种办法中哪些力做了功吗？方法①方法②方法③对沙子做功对桶做功克服自身重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对麻袋做功对滑轮做功有用功额外功做功的不同办法讨论交流

有用功和额外功2有用功和额外功将沙子提升一定的高度而做的功。我们必须做的功实现目的而做的功克服同学自身重力、桶和麻袋等而多做一些功。有用功（W有）额外功（W额）克服自身重力和摩擦等而做的功。对人们没有用但又不得不做的功总功（W总）有用功与额外功之和是总共做的功。W总=W有用+W额外大量实验表明，动力对机械所做的功总是大于机械对外所做的功(有用功)。事实上，使用任何机械都不能省功。

有用功和额外功2做功方式有用功（对沙子做功）额外功（对桶和克服自身重力所做的功）总功桶装，手提上楼桶装，动滑轮吊运袋装，动滑轮吊运W有＝Fs＝G沙h=100N×6m=600JW额＝Fs＝（G人＋G桶）h=（400N＋20N×6m=2520JW总＝W额＋W有＝2520J＋600J＝3120JW有＝Fs＝G沙h=100N×6m=600JW额＝Fs＝（G动＋G桶）h=（10N＋20N）×6m=180JW总＝W额＋W有＝180J＋600J＝780JW有＝Fs＝G沙h=100N×6m=600JW额＝Fs＝（G动＋G袋）h=（10N＋5N）×6m=90JW总＝W额＋W有＝90J＋600J＝690J你能计算出三位同学搬运沙子过程中所做的有用功、额外功和总功是多少吗？如果是你，你会选择哪种方法？为什么？第三种有用功在总功占比更多

机械效率3机械效率在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功越少越好，即额外功在总功中所占的比例越小越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。2.计算公式η＝W总W有用×100%η没有单位，且总小于1。用百分数表示。额外功不可能为0

机械效率3请你计算出三位同学搬运沙子过程中机械效率是多少？做功方式有用功（对沙子做功）桶装，手提上楼桶装，动滑轮吊运袋装，动滑轮吊运600J600J600J额外功（对桶和克服自身重力所做的功）总功2520J3120J180J780J90J690Jη＝W总W有用×100%η＝W总W有用×100%η＝W总W有用×100%＝3120J600J×100%＝780J600J×100%＝690J600J×100%＝19.2%＝76.9%＝87%机械效率19.2%76.9%87%方法一：方法二：方法三：方法三机械效率最高，故选择该方式搬运沙子最高效。

机械效率3【例】起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少?g取10N/kg。起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等解：F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×105N起重机提升重物所做的功是有用功W有用=Fh=5×103N×3m=1.5×104J起重机的机械效率η＝W有用W总＝1.5×104J3.4×104J＝0.44=44%答：起重机的机械效率为44%。

机械效率3常见的机械效率起重机的机械效率40%~50%抽水机的机械效率为60～80%汽油机的机械效率为22～40%喷气发动机的机械效率50～60%

机械效率3提高机械的效率提高机械的效率的主要方法：①改进结构或减小摩擦，使机械更合理、更轻便。②经常保养，定时润滑使机械保持良好的运行状态。③在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力。提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。同一机械，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大。

机械效率3【例】起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少?g取10N/kg。起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等解：F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×105N起重机提升重物所做的功是有用功W有用=Fh=5×103N×3m=1.5×104J起重机的机械效率η＝W有用W总＝1.5×104J3.4×104J＝0.44=44%答：起重机的机械效率为44%。

机械效率3演示实验探究实验：测量滑轮组的机械效率【实验原理】【实验问题】需要测量的物理量：物体重力G，物体上升高度h