12.4 机械效率 课件 -2024-2025学年物理人教版八年级下册.pptx
第十二章——简单机械
第4节械效率;
学习目标
了解什么是有用功、额外功和总功。(重点)
理解什么是机械效率。(重点)
会测定某种简单机械的机械效率。(重点)
了解如何提高机械效率。(重点);
情境导入
有的机械可以省力，有
的机械可以改变作用力的方向或达到“省距离”的效果。;
1.用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。
2.用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，计算拉力所做
的功。;
W直=Gh=2N×0.1m=0.2J
V机=FS=1.2N×0.2m2=0.24.
【实验结论】使用动滑轮会省力，但由于滑轮的自重以及摩擦等因素的影响，需要额外多做一些功，即使用动滑轮不省功。;
用动滑轮提升重物
目的：把重物提升一段距离
·对重物做功Gh:对人们有用必须做的功;
什么是有用功、额外功和总功?
目的：把重物提升一段距离
(1)有用功(W有):为了达到目的，必须做的功。
(2)额外功(W额):为了达到目的，并非我们所需要但又不得不做的功。;
例1.我们用水桶从井中汲水，那么对桶中的水做的功是有用功，对水
桶做的功是额外功，拉力所做的功是总功。假如水桶掉进了井中，
打捞起水桶的过程中，对桶中的水做的功是额外功，对水桶做的功是有用功。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)
变式1.体重是400N的同学用重10N的水桶，提起重为100N的水沿楼梯送到
5m高的宿舍里使用，完成这一次提水，所做有用功和额外功分别是(B)
A.500J、50JB.500J、2050J
C.550J、2000JD.2500J、50J;
知识点二机械效率
在总功一定的情况下，人们希望有用功越多越好，额外功越少越好。
在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映
了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
定义：有用功与总功的比值叫做机械效率，通常用百分率表示
机械效率是一个比值，没有单位
η:机械效率η1
W有：有用功焦耳(J)
W总：总功;
生产生活中常见机械的机械效率;
解：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
F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N
■额外功■有用功
起重机提升重物所做的功是有用功
W有=Fh=5×103N×3m=1.5×104J;
例4.用500N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8m,可将滑轮组悬挂
的重为1500N的物体匀速提高2m,则额外功占总功的百分比是A()
A.25%B.75%C.15%D.85%;
(1)机械效率可以提高到100%。(×)
(2)机械效率高的机械，做的有用功多。(×)
(3)做功慢的机械，机械效率不一定低。(√
(4)机械越省力，其机械效率越高。(
(5)有用功一定时，减少额外功能提高机械效率。(;;
需要测量哪些物理量?用什么测量工具?
怎样计算有用功和总功?
需要哪些实验器材?;
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率;;
次数;
二、机械效率
当额外功一定时，增大W有
在机械能承受的范围内，尽可能增加每次提升重物的重量。
思考：你觉得除此之外还有什么其他的因素会影响机械效率呢?
1.动滑轮重(动滑轮重减小，机械效率提高)
2.摩擦(轮与轴及轮与绳之间)、绳重
(减小摩擦、绳重可以减少额外功，提高机械效率);
②(半理想)不考虑绳重和摩擦力，只考虑动滑轮重时：
W有=G物h总=FSS=nhLF=G物+G动;
F=60N,用时20s拉动物体上升了2m,G物=150N,
(1)求有用功
(2)总功W有=Gh=150N×2m=300J
S=nh=3×2m=6m
(3)额外功W=FS=60N×6m=360J
(4)机械效率
W额=W总-W有=360J-300J=60J;
例7.(半理想)用如图所示的滑轮组提升重9N的物体，使物体匀速上升;
例8.在水平面上拉一个重5N的物体，物体水平移动4m,拉力为4N,物体所受摩擦力5N,求机械效率?;
W=F·l
W额外=fl ;
例9.在斜面上拉一个重5N的物体到高处(