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(共31張PPT)
物理八年級下冊（人教版）
第十二章　簡單機械
第3節　機械效率
復習引入
⒈功的兩個要素
　⑴作用在物體上的力；
　⑵物體在力的方向上通過的距
　　離．
⒉功的計算公式
W＝Fs或W＝Gh
實驗導入
演示實驗
　　用彈簧測力計
直接提升和通過動
滑輪提升相同鉤碼
到相同高度，拉力
所做的功一樣嗎？
分析思考
　　將實驗數據填入表
格中，計算并分析．
　　結論：使用動滑輪比直接提升物體做功多．
G
/N h
/m W直
/J F
/N s
/m W機
/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
G
F
實驗導入
　　要將100 N的沙子運到三樓，圖中提供的方法中，人分別需要做哪些功？
有用功和額外功
　　方法①中，人需要對沙子做功，對桶做功，克服自身重力做功．
　　方法②中，人需要對沙子做功，對桶做功．
　　方法③中，人需要對沙子做功，對桶做功，對動滑輪做功．
　　方法④中，人需要對沙子做功，對口袋做功，對動滑輪做功．
有用功和額外功
　　有用功（W有）：必須要做的對我們有用的那部分功．
　　額外功（W額）：對我們沒有用但又不得不做的那部分功．
　　總功（W總）：有用功與額外功的總和．
W總＝W有＋W額
有用功和額外功
有用功和額外功
　　以上四種情況的共同目的是將沙子運上三樓，對沙子所做的功為有用功，大小為100 N×6 m＝600 J．
有用功和額外功
　　方法①中，對桶所做的功和克服人的自重所做的功為額外功，大小為(20 N＋400 N)×6 m＝2 520 J；總功的大小為600 J＋2 520 J＝3 120 J．
有用功和額外功
　　方法②中，對桶所做的功為額外功，大小為20 N×
6 m＝120 J；總功的大小為600 J＋120 J＝720 J．
有用功和額外功
　　方法③中，對桶和動滑輪所做的功為額外功，大小為(20 N＋10 N)×
6 m＝180 J；總功的大小為600 J＋180 J＝780 J．
有用功和額外功
　　方法④中，對口袋和動滑輪所做的功為額外功，大小為(5 N＋10 N)×
6 m＝90 J；總功的大小為600 J＋90 J＝690 J．
　　我們的目的是提水，所以提水所做的功是有用功．我們提水桶所作的功是額外功．
有用功和額外功
　　用水桶從井中提水的時候，所做的哪部分功是有用功？哪部分功是額外功？
　　我們的目的是撈桶，所以提水桶所做的功是有用功．我們提水桶里的水所作的功是額外功．
有用功和額外功
　　如果桶掉到了井里，從井里面撈桶時，桶里帶了一些水，這種情況下哪部分功是有用功？哪部分功是額外功？
機械效率
　　在上述的幾種方法中，哪種最好，哪種最不好？可以計算出有用功在總功中所占的百分比．
19%
83%
77%
87%
最不好
最好
⒈定義：有用功與總功的比值叫
　做機械效率．
⒉公式：
η＝——×100%
⒊η一般用百分數表示，沒有單
　位．
機械效率
W有
W總
⒋使用任何機械都不可避免地要
　做額外功，有用功總是小于總
　功，所以機械效率總是小于1
　的．
　因為W額＞0，所以η＜1．
機械效率
抽水機　60%～80%
汽油機　22%～27%
噴氣發動機　50%～60%
起重機　40%～60%
機械效率
　　影響機械效率高低的因素：結構是否合理，機械是否輕便，機械狀態、潤滑是否良好．
　　提高機械效率可以充分地發揮機械設備的作用，降低生產成本，對節能減排、提高經濟效益有重要的意義．
機械效率
　　影響機械效率高低的因素是什么？提高機械效率有何重要意義？
經典例題
　　用一動滑輪將重400 N的貨物勻速提到2 m，所用拉力是250 N，求有用功、額外功和動滑輪的機械效率．
F
經典例題
　　　W有＝Gh＝400 N×2 m＝800 J，
s＝2h＝2×2 m＝4 m，
W總＝Fs＝250 N×4 m＝1 000 J，
W額＝W總﹣W有＝1 000 J﹣800 J＝200 J，
η＝——×100%＝————×100%＝
80%．
解
W有
W總
800 J
1 000 J
⑴額外功越少越好：
　①動滑輪的重量越輕越好；
　②所受摩擦力越小越好．
⑵有用功越多越好：提起的重物越
　重越好．
滑輪組的機械效率
　　滑輪組的機械效率可能與哪些因素有關？
實驗探究
實驗原理
η＝——×100%＝——×100%
滑輪組的機械效率
W有
W總
Gh
Fs
實驗器材
　　彈簧測力計、刻度
尺、鐵架臺、滑輪、細
線、鉤碼．
注意事項
　　豎直向上、緩慢地
拉動彈簧測力計．
滑輪組的機械效率
實驗過程
實驗1
　　保持動滑輪的重力一定，改變鉤碼的重力．
　　結論：同一個滑輪組，提起的重物越多，機械效率越高．
滑輪組的機械效率
G/N h/m W/J F/N s/m W總/J η
1
2
3
實驗2
　　保持鉤碼的重力一定，改變動滑輪的重力．
　　結論：同一個滑輪組，提起的重物一定，動滑輪越重，機械效率越低．
滑輪組的機械效率
G/N h/m W/J F/N s/m W總/J η
1
2
3
實驗結論
　　提高機械效率的方法：
　　①盡量減少額外功，采取減輕機械自重和加潤滑油減小摩擦的辦法．
　　②當額外功一定時，在機械能承受的范圍內盡可能增加每次提起的重物的重力．
滑輪組的機械效率
把木板搭在汽車上，把一個重為600 N的貨物推到車上，這時木板成為一斜面，已知斜面長為3 m，高為1 m．求：
⑴設斜面是光滑的，人的推力為多大？
⑵實際斜面不光滑，人的推力為250 N，
　斜面與貨物間的摩擦力為多大？
⑶斜面的機械效率為多少？
⑷額外功為多大？
檢測反饋
⑴由W＝Fs＝Gh得
　F＝——＝——————＝200 N．
⑵因為F＝250 N﹣F摩，
　所以F摩＝250 N﹣200 N＝50 N．
檢測反饋
Gh
s
600 N×1 m
3 m
⑶ η＝——×100%＝——————×
　100%＝80%．
⑷W額＝W總﹣W有＝750 N﹣600 N＝
　150 J ．
檢測反饋
600 N×1 m
250 N×3 m
W有
W總
謝謝！

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