2024-2025学年物理人教版八年级下册 12.4 机械效率（27页）课件

(课件网) 第十二章 简单机械 12.4 机械效率 1.了解什么是有用功、额外功和总功。 2.能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于100%的，了解机械的机械效率。 3.能利用机械效率的公式进行简计算。 4.通过探究滑轮组机械效率知道其影响因素。 要把一堆沙子运到楼上，你有哪些方法 直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？ 知识点一：有用功和额外功 对砂子做功 对空桶做功 克服自身重力做功 并不需要做但又不得不做的功 对人们有用必须做的功 3m 3m 他的目的是： 把沙子运上三楼 用水桶提沙子上楼 有用功 额外功 （1）如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。 （2）如图乙，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，再次计算拉力所做的功。 实验：使用动滑轮是否省功 G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 0.49 0.1 0.049 0.37 0.2 0.074 实验结果 有用功 总功 实验结果表明，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，我们要多做功。 即使用任何机械都不省功。 使用机械时，对物体所做的有用的功。 有用功 使用机械时，人们额外需要做的功。 额外功 有用功与额外功的总和。 总 功 三种功 W总=W有用+W额外 知识点二：机械效率 小明要把重100N的沙子运上三楼。 试一试：试着从做功的角度分析？ 计算三种方法需要做的有用功、额外功和总功 做功方式 有用功 额外功 总功 桶状，手提上楼 100N×6m (400+20)N×6m 3120J 桶状，动滑轮吊运 100N×6m (20+10)N×6m 780J 袋装，动滑轮吊运 100N×6m (5+10)N×6m 690J 第3种方法做的额外功最少，选择第3种方法最好。 我们一定都希望额外功越少越好。 三种不同做功方式中，我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面来算算三种不同方式的机械效率。 （一）机械效率 1.定义： 有用功跟总功的比值叫做机械效率。 2.公式：η= 3.意义： 表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要指标。 4.特点： 因为 W有用 < W总，所以，η < 1。 1.用百分数表示。总小于1，无单位。 注 意 2.物理意义：机械效率表示机械性能高低的物理量， 机械效率越高，机械性能越好。 3.机械效率和功率的区别: 机械效率指有用功占总功的比值；功率表示做功的快慢。二者没有任何内在联系性。 例题 起重机把质量为0.5 t的重物匀速提升了3 m，而它的电动机所做的功是3.4×104 J，起重机的机械效率是多少？ g取10 N/kg。 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 = 0.5×103 kg×10 N/kg = 5×103 N 起重机提升重物所做的功是有用功 W有 = Fh = 5×103 N×3 m = 1.5×104 J 起重机的电动机所做的功是总功 W总 = 3.4×104 J 因此，起重机的机械效率 η===0.44=44% 一些机械的机械效率 汽油机机械效率22%~27% 喷气发动机50%～60% 起重机机械效40%~50% s h （二）机械效率的三种类型 类型1. 滑轮组竖直提升重物 如图，利用滑轮组把重力为G的物体提高h ；F 为动力，s为绳子自由端移动的距离。 ①有用功： W有=Gh ②总 功： W总=Fs ③机械效率： η = W有 W总 = Gh Fs ④额外功： W额= G动h （不计绳重和摩擦） 类型2：滑轮组水平拉动物体（不计滑轮及绳重） 使用滑轮组用力F沿水平方向匀速拉动物体，物体与水平面的摩擦力为f， s绳为绳子自由端移动的距离，s物为物体移动的距离。 ①有用功： W有= f s物 ②总 功： W总=Fs绳 ③机械效率： η = W有 W总 = f s物 Fs绳 s绳 s物 f 类型3：用斜面提升物体 如图，用力F沿斜面把重力为G的物体提高，h为斜面的高度，s为斜面的长度。f 为物体与斜面间的摩擦力。 ①有用功： W有=Gh ②总 功： W总= ... ...