資源簡介

(共25張PPT)
物理 人教版（2024）
八年級下冊
第四節　機械效率
第2課時　測量滑輪組的機械效率
學習目標
1.通過測量滑輪組的機械效率，加深對機械效率的理解；了解測量滑輪組機械效率的方法、步驟（重點）
2.會進行機械效率的相關計算（重點）
情景導入
前面學習了機械效率，反應機械的性能，因不可避免的能量損耗，機械效率永遠小于1。
那怎么來提高機械效率呢
起重機 40%—50%
抽水機 60%—80%
離心式水泵 60%－80%
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
實驗：測量滑輪組的機械效率
測量滑輪組的機械效率，先找到滑輪組工作時的有用功和總功，然后求出二者的比值。
工作目的是,把物體提升。動滑輪對鉤碼的拉力等于重力
有用功 W有=G物h
總功 W=Fs繩
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
實驗：測量滑輪組的機械效率
測量原理
實驗器材：刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、
滑輪、鐵架臺、長約2m的細繩。
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
實驗：測量滑輪組的機械效率
（1）用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格；
（2）按照圖甲安裝滑輪組，分別記下鉤碼和繩端的位置；
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
實驗：測量滑輪組的機械效率
（3）如圖乙所示，勻速緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入表格；
（4）算出有用功W有、總功W總、機械效率η并填入表格；
（5）改變鉤碼的數量，重復上面的實驗；
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
實驗：測量滑輪組的機械效率
G/N h/m W有/J F/N s/m W總/J
1 0.1 0.2 0.5 0.3 0.15
2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27
3 0.1 0.3 1.3 0.3 0.39
η
66.7%
74.1%
76.9%
實驗結論：用同一滑輪組提升重力不同的物體時，機械效率不同；
被提升的物體越重，機械效率越高。
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
拓展：滑輪組機械效率是否與動滑輪的重有關
實驗結論：保持提升的物重不變，只改變動滑輪的重
被提升的動滑輪越重，機械效率越低。
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
拓展：滑輪組機械效率是否與n有關
實驗結論：同一組滑輪，物重相同情況下，只改變動滑輪身上繩子股數。機械效率差別不大。
若忽略繩重和摩擦，只改變繞繩方式，機械效率不變。
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
總結歸納：增大有用功，減小額外功(減少機械自重、減少機械的摩擦)來增大機械效率；
滑輪組機械效率影響因素：物重，其次才是滑輪重、繩重和摩擦。
物體重力一定時，動滑輪越重，機械效率越低，動滑輪重一定時，物體重力越大，機械效率越高。
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
如圖，G為物重，h為物體提升高度，F為拉力，s為繩子自由端走的距離
W有=Gh，W總=WF=Fs,
1.豎直提升物體
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
如圖，f 為摩擦力，L為物體移動距離，F為拉力，s為繩子自由端移動的距離
W有=fL，W總=WF=Fs,
2.水平拉動物體
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
如圖，h為斜面高，s為斜面長，G為物重，F為沿斜面對物體的拉力
3.斜面機械效率
W有=Gh，W總=WF=Fs,
例題1
如圖斜面長為2m、高為0.4m，現將重為20N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端，若拉力F為5N，
則（　　）
A.拉力所做的功為2J
B.斜面的機械效率為80%
C.物體受到的摩擦力為5N
D.有用功為40J
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
B
解析：知道拉力的大小和斜面的長度，根據W＝Fs求出拉力做的總功；知道物體的重力和斜面的高度，根據W＝Gh求出拉力做的有用功，斜面的機械效率等于有用功與總功之比；拉力做的總功減去有用功等于物體克服摩擦力做的額外功，根據W額＝fs求出物體與斜面間的摩擦力。
A、拉力做的總功W總＝Fs＝5N×2m＝10J，故A錯誤；
BD、拉力做的有用功W有＝Gh＝20N×0.4m＝8J，
斜面的機械效率η＝80%，故D錯誤、B正確；
C．物體克服摩擦力做的額外功W額＝W總﹣W有＝10J﹣8J＝2J，
由W額＝fs可得物體與斜面間的摩擦力：f=1N，故C錯誤。
故選：B。
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
例題2
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
如圖所示，工人利用滑輪組提升重為810N的物體，某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，不計繩重和摩擦。求這段過程中：
（1）工人拉繩子的速度；
（2）作用在繩子自由端的拉力F；
（3）滑輪組的機械效率。
（1）由圖知，n＝3，則工人拉繩子的速度：
v＝3v物＝3×0.1m/s＝0.3m/s；
例題2
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
如圖所示，工人利用滑輪組提升重為810N的物體，某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，不計繩重和摩擦。求這段過程中：
（1）工人拉繩子的速度；
（2）作用在繩子自由端的拉力F；
（3）滑輪組的機械效率。
(2)
例題2
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
如圖所示，工人利用滑輪組提升重為810N的物體，某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，不計繩重和摩擦。求這段過程中：
（1）工人拉繩子的速度；
（2）作用在繩子自由端的拉力F；
（3）滑輪組的機械效率。
解析：（1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數n＝3，拉力端移動速度等于物體上升速度的3倍；
（2）知道拉力做功功率，利用P＝Fv求作用在繩子自由端的拉力；
（3）滑輪組的機械效率
知識點1　測量滑輪組的機械效率
新知講解
課后總結
謝謝觀看
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