初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第4节 机械效率公开课教学练习题习题ppt课件

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种子的发芽率树的成活率油烟净化率工作效率
“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣。
前面我们学习了简单机械，利用这些机械可以帮助我们完成某项任务，也会涉及优劣---效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。
理解什么是机械效率。 （重点）
了解什么是有用功、额外功和总功；（重点）
要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m
W3 = 2400 J
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m
在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。
我们要做的，必须做的功，叫做有用功。
克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功
有用功加额外功是总共做的功，叫总功。
即：W总=W有用+W额外
动力对机械所做的功
提升重物是目的，是有用功。
要达到目的，完成有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。
用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？
提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。
如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
s=2h=20cm=0.2m
W1＝G·h＝2N × 0.1m=0.2J
W2＝ F·s＝ 1.2N × 0.2m= 0.24J
使用动滑轮提升物体时，要克服动滑轮重力、绳子重及摩擦力等做功。
探究：使用动滑轮是否省功？
探究使用动滑轮是否省功
W额外=G动·h（不计绳重和摩擦）
机械效率——有用功跟总功的比值。
注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。
我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。
公式：η＝　　　　　　　　　　
W额外＞0，W总＞W有用　所以η＜1
W额外＝0，W总＝W有用 所以η＝1
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。
【简介常见机械的效率 】
滑轮组 50%—70% 起重机 40%—50% 抽水机 60%—80%离心式水泵 60%－80%
因此，使用机械时，要充分发挥机械设备的作用，减小额外功以提高机械效率。
忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率：
滑轮组的机械效率在数值上等于物重与总重的比值。
同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率就越高。
提升相同的重物，所用动滑轮越轻，机械效率就越高。
请谈谈我们可以采取哪些措施来提高机械效率?
功率是表示做快慢的物理量，功率大的做功快，即在单位时间内完成的功多。机械效率是反映的机械做的有用功占总功的百分比，机械效率越高，其有用功与总功的比值越大。功率与机械效率是两个不相关的物理量，功率对机械效率没有任何影响。
机械效率越大的机械做功就一定越快吗？
例1.工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮=9∶1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为 （　　） A．10% B．45% C．80% D．90%
例2 如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（　　）①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升A做的有用功较多A．只有①③ B．只有②④ C．只有②③ D．只有①④
例3.如图所示，一人用100 N的拉力通过滑轮组将重为300N的物体向上提起，绳重和摩擦不计。在拉力的作用下，物体匀速上升了1m，求:(1)人所做的有用功；(2)人所做的总功；(3)人所做的额外功。
解析： (1)人提起重物(克服重力)所做的功是有用功，W有=Gh=300 N×1m=300 J；(2)拉力移动的距离s=4h=4×1m=4m，人的拉力所做的总功W总= Fs=100N×4m=400J;(3)人所做的额外功W额= W总-W有=400J－300J=100J。
例4.起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。
因此，起重机的机械效率
解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的 重力大小相等，F= G= mg= 0.5×103 kg×10 N/kg =5×103 N 起重机提升重物所做的功是有用功 W有= Fh= 5× 103 N×3m= 1.5×104 J 起重机的电动机所做的功是总功，W总= 3.4×104J
对人们有用的必须要做的功
并非我们需要但又不得不做的功
有用功跟总功的比值叫做机械效率
1.不计绳重，用桶从井中提水的时候，对 做的功是有用功，对 做的功是额外功；如果桶掉进井里，从井中捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是 功，对水做的功是 功。
2. 关于机械效率，以下说法正确的是（ ）
D. 省力越多的机械，机械效率越高
C. 做功越多的机械，机械效率越高
B. 单位时间里做功越多的机械，机械效率越高
A. 机械效率总小于1
3.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功 ( )
D. 额外功占总功的3/4
C. 总功是有用功的3倍
B. 有用功是额外功的3倍
A. 总功是额外功的3倍
4. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 (　　)A. 45 N、50%　B. 45 N、75%C. 60 N、50%　D. 60 N、75%
5.下列说法中正确的是（ ）A ．机械效率越高，机械做功一定越快B ．做功越多的机械，机械效率一定越高C ．功率越大的机械做功一定越多D ．做功越快的机械，功率一定越大