資源簡介

(共21張PPT)
物理 人教版（2024）
八年級(jí)下冊(cè)
第四節(jié)　機(jī)械效率
第1課時(shí)　機(jī)械效率
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道有用功 額外功 總功的概念，并會(huì)計(jì)算（重點(diǎn)）
2.知道機(jī)械效率的定義、公式，認(rèn)識(shí)機(jī)械效率是表示機(jī)械性能的重要指標(biāo)（重點(diǎn)）
情景導(dǎo)入
利用機(jī)械幫助我們工作，會(huì)給我們帶來極大的方便。有的機(jī)械可以省力，有的機(jī)械可以省距離。利用滑輪提升重物，繩端拉力所做的功與滑輪組對(duì)重物所做的功相同嗎
知識(shí)點(diǎn)1　有用功和額外功
新知講解
實(shí)驗(yàn)：研究動(dòng)滑輪是否省功
如圖甲所示，用彈簧測力計(jì)將鉤碼緩慢地提升一定的高度，計(jì)算拉力所做的功。
如圖乙所示，用彈簧測力計(jì)并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，計(jì)算彈簧測力計(jì)的拉力所做的功。
知識(shí)點(diǎn)1　有用功和額外功
新知講解
實(shí)驗(yàn)：研究動(dòng)滑輪是否省功
第二次拉力雖然變小了，但是拉力移動(dòng)的距離長。
W=Fs 第二次做的功要多一些。
知識(shí)點(diǎn)1　有用功和額外功
新知講解
實(shí)驗(yàn)：研究動(dòng)滑輪是否省功
將鉤碼提升一定的高度是我們的工作目的，動(dòng)滑輪對(duì)鉤碼的拉力所做的功叫作有用功，用W有用表示。
彈簧測力計(jì)的拉力所做的功，叫作總功，用W表示。
用動(dòng)滑輪提升鉤碼時(shí)，我們還不可避免地要克服動(dòng)滑輪本身所受的重力以及摩擦力等因素的影響而多做一些功，這部分功叫作額外功，用W額外表示。
知識(shí)點(diǎn)1　有用功和額外功
新知講解
總功等于有用功與額外功之和，即
W總=W有用+W額外
大量實(shí)驗(yàn)表明，動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功總是大于機(jī)械對(duì)外所做的功(有用功)。事實(shí)上，使用任何機(jī)械都不能省功。
例題1
如圖所示，快遞小哥為了把較重的貨物裝入運(yùn)輸車，用同樣的器材設(shè)計(jì)了甲、乙兩種方式提升貨物。若把同一貨物勻速提升到同一高度，忽略繩重和摩擦。下列分析正確的是（ ）。
A．甲方式可以省力
B．乙方式不能改變力的方向
C．甲、乙兩種方式做的有用功相等
D．甲、乙兩種方式的額外功相等
知識(shí)點(diǎn)1　有用功和額外功
新知講解
C
解析：
A、由圖可知，甲方式是兩個(gè)定滑輪，定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿，不能省力，故A錯(cuò)誤；
B、乙方式是一個(gè)動(dòng)滑輪和定滑輪組成的滑輪組，不僅可以省力，也可以改變力的方向，故B錯(cuò)誤；
C、由題可知，甲乙兩滑輪組均將相同物體提升相同高度，由W有＝Gh可知，W甲有＝W乙有；故C正確；
D、由圖可知，甲方式是兩個(gè)定滑輪，乙方式是一個(gè)動(dòng)滑輪和定滑輪組成的滑輪組，在忽略繩重和摩擦情況，甲方式額外功為零。故D錯(cuò)誤。
故選：C。
知識(shí)點(diǎn)1　有用功和額外功
新知講解
例題2
知識(shí)點(diǎn)1　有用功和額外功
新知講解
用圖甲的滑輪組提升重200N的物體，已知拉力F為80N，不計(jì)繩重和摩擦，物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是______（選填“A”或“B”），動(dòng)滑輪重為______N，3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為______J。
A
40
300
解析：[1]由甲圖可知，動(dòng)滑輪被3段繩子拉著，繩子移動(dòng)的距離為物體移動(dòng)距離的三倍，故反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是A。
[2]動(dòng)滑輪的重力為G=3F-G物=3×80N － 200N =40N
[3]由圖可知，3s內(nèi)物體移動(dòng)的距離為1.5m，則有用功為W有用=Gh=200N×1.5m=300J。
知識(shí)點(diǎn)1　有用功和額外功
新知講解
知識(shí)點(diǎn)2　機(jī)械效率
新知講解
在使用機(jī)械工作的時(shí)候，有用功在總功中所占份額越多越好。它反應(yīng)機(jī)械的性能要求，物理學(xué)中表示為機(jī)械效率。
定義：有用功與總功的比值
η
＝
W總
W有用
＝
W有用
W有用+W額外
η總小于1。用百分?jǐn)?shù)表示。
W額外＞0，W總＞W(wǎng)有用　所以η＜1
W額外＝0，W總＝W有用 所以η＝1
例題1
如圖所示的滑輪組中，動(dòng)滑輪重1N，小強(qiáng)用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m。此過程中，額外功和機(jī)械效率分別是（ ?。?。
知識(shí)點(diǎn)2　機(jī)械效率
新知講解
C
A．0.4J、83.3% B．0.8J、91.7% C．0.8J、83.3% D．0.4J、91.7%
解析：
（1）由圖知，n=2，拉力端移動(dòng)距離s=2h=2×0.4m=0.8m，W總=Fs=6N×0.8=4.8J，
W有用=Gh=10N×0.4m=4J，W額=W總﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J；
（2）滑輪組的機(jī)械效率： 。
知識(shí)點(diǎn)2　機(jī)械效率
新知講解
例題2
關(guān)于機(jī)械效率的說法中正確的是（ ）。
A．越省力的機(jī)械，效率越高；
B．做有用功越多的機(jī)械，效率越高；
C．做相同的功，額外功的值越小，則機(jī)械效率一定越高；
D．做功越快的機(jī)械，機(jī)械效率越高
知識(shí)點(diǎn)2　機(jī)械效率
新知講解
C
解析：
A、機(jī)械效率與省力情況無關(guān)，定滑輪不省力，但它的機(jī)械效率比動(dòng)滑輪要高，該選項(xiàng)說法不正確。
B、有用功越多的機(jī)械效率不一定高，機(jī)械效率是有用功在總功中所占的比例，該選項(xiàng)說法不正確。
C、做相同的功，額外功的值越小，額外功占的比值越小，效率越高，該選項(xiàng)說法正確。
D、機(jī)械做功越快，表示功率越大，單位時(shí)間內(nèi)做的功越多，但機(jī)械效率不一定就高，該選項(xiàng)說法不正確。故選C。
知識(shí)點(diǎn)2　機(jī)械效率
新知講解
課后總結(jié)
謝謝觀看
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