資源簡介

初中物理滬科版（2024）八年級全一冊教學課件
第三節
機械效率
第十一章 簡單機械
新課導入與學習目標
01
本課新課講解
02
本課例題與練習
03
課后小結
04
目錄
CONTENT
New Lesson Introduction and Learning Objectives
PART ONE
新課導入與學習目標
新課導入
生活中我們常常會遇到“效率”這個詞，例如學習效率，工作效率等。利用機械幫助我們完成某項任務，也會涉及效率問題。
工作效率
學習效率
種子發芽率
樹苗成活率
那么，機械做功與效率有怎樣的關系呢?
學習目標
1.知道什么是有用功、額外功和總功。
2.知道機械效率，會計算機械效率。
3.知道機械效率總是小于100% 。
4.認識提高機械效率的意義和途徑。
?
New Lesson Presentation
PART TWO
新課講解
新課講解
一、有用功、額外功和總功
有的機械可以省力，有的機械可以改變作用力的方向或達到“省距離”的效果。怎樣判斷使用機械是否省功呢?
實驗探究：使用機械是否能省功
（1）如圖甲所示，用彈簧測力計將鉤碼緩慢勻速提升一定高度，將所測得的數據填入表格.
（2）如圖乙所示，用彈簧測力計并借助一只動滑輪將同樣的鉤碼緩慢勻速提升（應沿豎直方向）相同高度，將所測得的數據填入表格.
新課講解
（3）改變鉤碼的數量，即改變所掛鉤碼的重力，重復上述測量，將實驗數據填入表格.
鉤碼所受的重力G/N
鉤碼上升的高度h/m
未用動滑輪時拉力做的功W直/J
使用動滑輪時彈簧測力計的F/N
動滑輪繩子端移動的距離s/m
使用動滑輪時拉力做的功W滑輪/J
2
0.1
0.2
1.2
0.2
0.24
實驗結論：
使用動滑輪會省力，但由于滑輪的自重以及摩擦等因素的影響，需要額外多做一些功，即使用動滑輪不省功。
新課講解
新課講解
要把重100N的大米運上三樓。
右圖畫了三種辦法。
哪種辦法最好，哪種辦法最不好？
大米重100 N
人體重400 N
動滑輪重10 N
桶重 20 N
口袋重 5 N
新課講解
三種方式做功的內容
1
對沙子做功
對水桶做功
克服人自身重力做功
2
對沙子做功
對水桶做功
對滑輪做功
3
對沙子做功
對口袋做功
對滑輪做功
新課講解
1.有用功：使用機械時，對物體所做的有用的功。
2.額外功：使用機械時，人們額外需要做的功。
3.總功：有用功與額外功的總和。
W 總 =W 有 +W 額
F是動力，是總功。
目的是提升重物，是有用功。
要克服滑輪重力和摩擦做功，這個功不是目的而又不得不做，是額外功。
新課講解
深入思考： 克服摩擦做的功一定是額外功嗎？
如圖，使用滑輪組水平拉物體時，克服物體和桌面間的摩擦做的功是 W 有；克服輪和軸間摩擦做的功是 W 額；繩對滑輪的摩擦力等于拉力，故其做的功為W 總。
新課講解
二、機械效率的大小
在使用機械工作時，有用功在總功中所占份額（有用功和總功之比）越多越好。它反映了機械的一種性能，物理學中表示為機械效率。
1.定義：有用功和總功之比叫做機械效率。
2.公式：
3.意義：
表示機械做功時，有用功在總功中所占的比例，是機械性能的重要指標。
4.因為 W有用 < W總 ，所以， η < 1。
使用任何機械時，都不可避免地要做額外功，有用功總是小于總功，因此機械效率總小于100%。
機械效率是一個比值，沒有單位
新課講解
5.一些機械的機械效率
起重機
（40%~50%）
皮帶傳動
（90%~98%）
離心式水泵
（60%~80%）
噴氣發動機
（50%~60%）
新課講解
如圖所示，工人用滑輪將 45 kg 建筑材料沿豎直方向勻速提升3m，所用的拉力為 250 N。此滑輪的機械效率是多少?( g取 10 N/kg )
工人用滑輪提升建筑材料的過程中，有用功是不用滑輪直接把物體提升3m做的功；總功是拉力做的功，兩者的比即為機械效率。
分 析
新課講解
解：由題意，建筑材料的質量 m= 45 kg，建筑材料提升的高度 h = 3 m，拉力 F = 250 N，工人用手拉起的實際繩長s = 2h = 6 m。
滑輪做的有用功為
W有=Gh=mgh= 45 kg×10 N/kg×3 m= 1 350 J
拉力做的總功為
W總=Fs=250N×6 m=1 500J
此滑輪的機械效率為
新課講解
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}影響因素
分析
改進措施（提高效率）
被提升物體的重力
同一個滑輪組，被提升物體的重力越大，做的有用功越多，機械效率越大
盡可能增加被提升物體的重力
動滑輪的
自重
有用功不變時，減小提升動滑輪時做的額外功，可提高機械效率
改進滑輪結構，減輕滑輪自重
滑輪組自身部件的摩擦
機械自身部件的摩擦力越大，機械效率越低
對機械進行保養，保持良 好的潤滑，減小摩擦
影響滑輪組機械效率的因素和改進措施
PART THREE
例題與練習
經典例題
×
×
×
(1)機械效率可以提高到100% 。( )
(2)機械效率高的機械，做的有用功多。( )
(3)做功慢的機械，機械效率不一定低。 ( )
(4)機械越省力，其機械效率越高。( )
(5)有用功一定時，減少額外功能提高機械效率。( )
經典例題
2.如圖所 示，甲、乙兩套裝置的動滑輪質量相等，用它們分別將質量相等的物體豎直向上勻速提升相同的高度，所用向上的拉力分別為 F1和 F2，兩 裝 置 的 機 械效率分別為 η 甲和 η 乙，不計繩重及摩擦。則 η 甲_____η 乙， F 1 _____F2。（均 填“ > ”“ < ”或 “ = ”）
＝
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課堂練習
課堂練習
課堂練習
課堂練習
課堂練習
課堂練習
課堂練習
課堂練習
PART FOUR
課堂小結
課堂小結
機械效率
有用功
對人們有用的必須要做的功
并非我們需要但又不得不做的功
有用功與額外功的總和
有用功和總功之比叫做機械效率
機械效率
額外功
總功
W有
W總
η＝
滑輪組機械效率影響因素
G物、G輪、G繩、f
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