資源簡介

(共29張PPT)
機械效率
第4節
第十二章 簡單的機械
（人教版）八年級
下
01
新課標要求+課標解讀
02
學習目標
1. 知道使用動滑輪是否省功
2. 掌握有用功、額外功和總功的概念以及其三者的關系
3. 知道機械效率的定義，并能計算機械效率
4. 掌握機械效率最大值如何推導
03
課堂導入
繩端拉力所做的功與滑輪組對重物所做的功相同嗎？
04
有用功和額外功
實驗結論：使用動滑輪能省力，但不省功。
04
有用功和額外功
有用功：在第二次實驗中，將鉤碼提升一定的高度是我們的工作目的，動滑輪對鉤碼的拉力所做的功叫作有用功，用W有用表示。
額外功：用動滑輪提升鉤碼時，我們還不可避免地要克服動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。
總功：彈簧測力計的拉力所做的功，叫作總功，用W總表示。若使用機械提升重物，則總功指動力做的功，即W=Fs。
它們的關系：W總=W有用+W額外
用水桶從井中提水的時候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？
提水所做的功是有用功；
提水桶所做的功是額外功。
04
有用功和額外功
大量實驗表明，動力對機械所做的功（總功）總是大于機械對外所做的功（有用功）。事實上，使用任何機械都不能省功。
05
機械效率
在保證所做有用功一定的情況下，人們總是希望額外功越少越好，即額外功在總功中所占的比例越小越好，也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。物理學中，將有用功跟總功的比值叫作機械效率。如果用 η 表示機械效率，那么有：
η
＝
W總
W有用
＝
W有用
W有用+W額
機械效率只有大小，沒有單位。由于有用功總小于總功，所以機械效率總小于1 。機械效率通常用百分數表示。機械效率的高低與是否省力、滑輪組繩子的繞法、物體被提升的高度及速度無關。
起重機的機械效率一般為40%~50%，抽水機的機械效率一般為60%~80%。
05
機械效率
實驗探究：測量滑輪組的機械效率
實驗思路：要想測量滑輪組的機械效率，就要想辦法找出使用滑輪組工作時的有用功和總功，然后求出二者的比值。本實驗可以測量如圖所示滑輪組的機械效率，請根據此實驗裝置思考：要想知道有用功和總功，需要測量哪些量？
需要測量的物理量：鉤碼重G、鉤碼上升高度h、拉力F、繩自由端移動距離s。
實驗器材：彈簧測力計、刻度尺、鉤碼、鐵架臺、滑輪、細繩等。
05
機械效率
實驗過程：
1.用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格中；
2.安裝滑輪組，記下鉤碼和繩端(彈簧測力計掛鉤底部)位置；
3.分別使用兩組滑輪組，豎直勻速緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F的數值，用刻度尺測出鉤碼提升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入表格中；
4.分別求出有用功W有、總功W總、機械效率，并填入表格中；
5.改變鉤碼的數量，重復上面的實驗。
05
機械效率
05
機械效率
0.05
0.05
0.05
0.05
1
1
1.5
0.075
0.05
0.69
0.89
0.5
0.15
0.15
0.33
0.104
0.134
0.165
48%
56%
30%
實驗結論：滑輪組的機械效率與提升重物的重力有關，不同的滑輪組機械效率不同。
省力的滑輪組，機械效率不一定高。
05
機械效率
影響機械效率的因素（豎直方向）
不計繩重和摩擦
變形
或者
從這個式子可以看出機械效率的最大值
等時性
05
機械效率
影響機械效率的因素（水平方向）
不計滑輪重和繩重
斜面的機械效率：用力F沿斜面把重力為G的物體提高，h為斜面的高度，l為斜面的長度，f 為物體與斜面間的摩擦力。
有用功：
總功：
額外功：
=
機械效率：
05
機械效率
05
機械效率
杠桿的機械效率：利用杠桿把重力為G的物體提高h，F 為動力，s為動力作用點移動的距離。
機械效率：
有用功：
總功： s
06
習題練習
D
06
習題練習
B
06
習題練習
C
06
習題練習
C
06
習題練習
D
06
習題練習
變大
4800
240
06
習題練習
62.5%
06
習題練習
（1）1800J；（2）500N；（3）90%
06
習題練習
(1)4000N；(2)8000W；(3)83.3%
06
習題練習
(1)180W；(2)80%；(3)165J
07
作業布置
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展開更多......

收起↑