12.4 机械效率 课件+视频-2025-2026学年人教版物理八年级下册(28页PPT 3个视频))

(课件网) 第十二章 简单机械 第 4 节 机械效率 素养目标 3. 通过实际测量滑轮组的机械效率，让学生经历收集和分析实验数据的过程，培养学生的科学探究能力。 1. 知道有用功、总功和额外功，了解机械效率是衡量机械性能的重要指标。 2. 结合分析具体实例和实验结果，让学生知道机械效率总是小于100 %的原因，发展学生的分析综合、归纳推理能力。 4. 通过理论结合实验的分析过程，让学生有合理改进机械、提高效率的意识，关注科学 技术 社会 环境方面的问题，认识到提高机械效率的重要性。 创设情景，引入新课 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。用机械帮助我们完成某项任务时，也会涉及效率问题，我们称之为“机械效率”，你知道机械效率的物理含义吗？ 2. 利用机械帮助我们工作，会给我们的工作带来极大的方便。有的机械可以省力，有的机械可以省距离。 利用滑轮组提升重物，绳端拉力所做的功与滑轮组对重物所做的功相同吗？ 有用功和额外功 1. 研究使用动滑轮是否省功 【提出问题】利用动滑轮提升重物，绳端拉力所做的功与动滑轮对重物所做的功相同吗？ 【设计实验】参照图所示的方法进行实验。 （1）用弹簧测力计将钩码缓慢 地提升一定的高度，如图甲所示，计算拉力所做的功。 （2）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，如图乙所示，再次计算拉力所做的功。 比较两次拉力所做的功相同吗？为什么？ 【进行实验】 （1）用弹簧测力计直接将重为2N的钩码匀速提升0.1m，记下弹簧测力计的示数F和钩码在F方向上移动的距离s1。 （2）用弹簧测力计和一个动滑轮将重2N的钩码匀速提升0.1m，记下弹簧测 力计的示数F' 和绳子自由端在F' 方向上移动的距离s2。 【数据记录】 直接用弹簧测力计提升2个钩码 用弹簧测力计和一个 动滑轮提升2个钩码 2 0.1 0.1 1.2 0.1 0.2 【分析论证】 ①直接用弹簧测力计提升2个钩码所做的功 W1=Fh= 2N×0.1m=0.2J ②用弹簧测力计和一个动滑轮提升2个钩码所做的功： W2=F′s = 1.2N×0.2m=0.24J ③ W2＞ W1 【实验结论】 使用动滑轮提升重物比直接用手提升重物 省功. 【实验评估】 使用动滑轮会省 的力，但拉力移动的距离增加了 ，加上动滑轮的自重及摩擦等因素的影响，使用动滑轮提升重物非但不省功，还要 做功。 并不 一半 一倍 多 2. 有用功、额外功和总功 （1）实例分析 以使用动滑轮提升钩码进行分析机械的三种功。 ①有用功 提升钩码是我们工作目的，动滑轮对钩码的拉力所做的功是对人们有用的功叫作有用功。 ②额外功 要提升钩码，必须将动滑轮和绳子也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功叫作额外功。 ③总功 人的拉力做的功为总功 W总， 为有用功与额外功之和： W总= W有+ W额 ① ② ③ （2）有用功：在第二次实验中，将钩码提升一定的高度是我们的工作目的，动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功，用W有用表示。 （4）总功：弹簧测力计的拉力所做的功，叫作总功，用W总表示。若使用机械提升重物，则总功指动力做的功，即W=Fs。 （3）额外功：在用动滑轮提升钩码时，我们还不可避免地要克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫作额外功，用W额外表示。 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（ ）。事实上，使用任何机械都不能省功。 总功 有用功 动画讲解：《有用功和额外功》 机械效率 1. 比较机械做功的效率 想一想： 要把重100N的大米运上三楼。甲、乙两位同学用了二种方法，怎样比较哪种方法好？ 大米重100 N 动滑轮重10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高度 6 m ... ...