初中物理八年级-第十二章-简单机械-第3节-机械效率.pptx

第十二章简单机械第3节机械效率

初中物理

1.知道什么是有用功、额外功和总功

2.掌握机械效率的含义，知道机械效率是小于1的，能利用机械效

率的公式进行简单的计算

3.通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关

生活中我们常常会遇到“效率”这个词，利用机械帮助

我们完成某项任务，也会涉及效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。

不使用机械直接提升物体做的功，

与使用机械提升物体时做的功相同吗?

有用功和额外功

实验探究：使用动滑轮是否省功

实验步骤

①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提

升一定的高度，将数据填入表格。

②如图乙所示，用弹簧测力计和一个动滑轮将

同样的钩码缓慢地提升相同的高度，并记录实验数据。

实验

手的拉力F/N

手移动的距离s/m

钩码的重力G/N

钩码升高的高度

h/m

拉力所

做的功

W/J

弹簧测力计

直接提升钩

码

2

0.1

2

0.1

0.2

通过动滑轮提升钩码

1.2

0.2

2

0.1

0.24

实验数据

实验结论：实验结果表明，虽然在两次实验中钩码被提升了相

同的高度，但使用动滑轮时拉力做的功要多一些。这说明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，使用动滑轮我们要多做功。

1.弹簧测力计应沿竖直方向匀速向上拉动滑轮或重物。

2.通过动滑轮提升重物时，可以只测h数值，利用s=nh求

出5数值，此实验中n=2。

在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，

叫做额外功。

额外功

有用功加额外功是总共做的功，叫总功。

即：W=W有+W额

要达到目的，完成有用功，必须施加力F对滑轮做功，是总功。

例如：滑轮

提升重物，要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则不能完成任务。这个功不是目的而又不得不做，是额外功。

提升重物是目的，是有用功。

哪种办法最好，哪种办法最不好?

要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。

桶重20牛口袋重5牛

13米

对桶做功

W₂=120J额外功

2520J

克服自重做功

W₃=2400J

沙子重100N人体重400N动滑轮重10N

桶重20N口袋重5N地面到三楼高6m

对沙子做功

W₁=600J

→有用功600J

人提沙子做功

总功3120J

对沙子做功

W₁=600J

对桶做功

W₂=120J

对动滑轮做功

W₃=60J

沙子重100N人体重400N动滑轮重10N

桶重20N口袋重5N地面到三楼高6m

人拉滑轮利用桶做功

有用功600J

总功780J

额外功180J

3米—个

对沙子做功

W₁=600J对口袋做功W₂=30J

对动滑轮做功

W₃=60J

沙子重100N人体重400N动滑轮重10N

桶重20N口袋重5N地面到三楼高6m

有用功

600J

总功690J

人拉滑轮利用口袋做功

这种办法最好!

额外功90J

3米—

·知识点二机械效率

1.机械效率

机械效率——有用功跟总功的比值。

公式：

注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。

分析公式：

使用起重机提升重物时所做

的有用功跟总功的比值是

50%,也可以说有用功在总

功中占的比例是50%,另外的50%是额外功。

起重机的机械效率是50%,它表示什么意义?

滑轮组50%～70%

起重机40%～50%抽水机60%～80%

离心式水泵60%～80%

因此，使用机械时，要充分发挥机械设备的作用，

减小额外功以提高机械效率。

【简介常见机械的效率】

请谈谈我们可以采取哪些措施来提高机械效率?

减小摩擦

减小机械本身的重力

用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有

用功，哪部分是额外功?

提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。

如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶

里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功?

提水桶所做的功是有用功，提

水所做的功是额外功。

弹簧测力计、刻度尺、

铁架台、滑轮、细线、钩码。

2.测量滑轮组的机械效率

竖直向上，缓慢拉动测力计。

G/N

h/m

F/N

s/m

W有/J

W/J

1

2

3

实验1

保持动滑轮重一定，改变钩码重力。

G/N

h/m

F/N

s/m

W有/J

Wg/J

1

2

实验2

保持钩码重力一定，改变动滑轮重。

影响滑轮组机械效率的因素

摩擦、绳重(轮与轴及轮与绳之间)