沪科版（2024）八年级全册（2024）第三节 机械效率教学演示课件ppt

这是一份沪科版（2024）八年级全册（2024）第三节 机械效率教学演示课件ppt，共20页。
生活中我们常会强调提高效率，如学习效率、工作效率等。利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题。那么，机械做功与效率有怎样的关系呢？本节我们将学习有关内容。
1.知道机械效率，能认识有用功和总功。2.知道机械效率总是小于 100%。3.会用机械效率的公式进行简单的计算。4.能认识提高机械效率的意义和途径。
如图 11-28 所示，在使用动滑轮提升物体时，尽管省力，但需要移动更长的距离。使用滑轮提升物体做的功与不使用滑轮直接提升物体做的功相同吗？下面，我们来探究这个问题。
由实验可知，借助动滑轮所用的拉力做的功要多一些。使用机械做功时，尽管它能给我们带来便利，但是，由于机械本身的自重以及摩擦等因素的影响，需要额外多做一些功。
在图 11-29 (a) 所示实验中，直接用弹簧测力计提升钩码，其拉力克服钩码的重力做的功为有用功。在图 11-29 (b) 所示实验中，弹簧测力计的拉力所做的功为总功；在借助动滑轮匀速提升钩码过程中，拉力不仅要做有用功，还须克服滑轮的重力及摩擦力等做功，这部分功为额外功。
从总功中减去额外功，是对我们有用的功，即有用功。因此，动力对机械所做的功总是大于机械所做的有用功。
人们希望在总功中有用功所占比例更大些，这就涉及机械效率问题。那么，什么是机械效率呢？ 我们把有用功和总功之比叫做机械效率（mechanical efficiency）。机械效率通常用百分率表示，它的计算公式为
使用任何机械时，都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功。因此，机械效率总小于 100%。 生产生活中，人们利用多种方式提高机械效率，但都不能使其达到 100%，如起重机的机械效率一般为 40%～50%，皮带传动（图 11-30）的机械效率一般为 90%～98%。
如图 11-31 所示，工人用滑轮将 45 kg 建筑材料沿竖直方向匀速提升 3 m，所用的拉力为 250 N。此滑轮的机械效率是多少？(g 取 10 N/kg)
如果用上述滑轮匀速提起 30 kg 的物体，那么机械效率还是 90% 吗？同一机械的机械效率是否会发生变化？为什么？ 提高机械效率非常重要。生产生活实践中，应尽量减小额外功，如改进机械结构、定期保养机械等。每个减小额外功的举措都将对节能减排、绿色环保等作出贡献。
1. 为了提高起重机的机械效率，你有哪些建议？
改进技术，减小机械的重力，保持良好润滑。
2. 某建筑工人用大小为 600 N 的拉力 F，通过定滑轮将重 500 N 的物体匀速提升 2 m (图 11-32)。求： （1）这名建筑工人做的有用功； （2）这名建筑工人做的总功； （3）此定滑轮的机械效率。
3. 某人用 100 N 的力，沿竖直方向将杠杆动力臂的端点压下 2 m，杠杆的另一端将 320 N 的重物举高 0.5 m，则他做的有用功是多少？杠杆的机械效率是多少？
4. 分析汲水装置桔槔［图 11-7 (b)］工作时，机械做有用功、额外功和总功的情况，并分析主要的能量相互转化的情况。
用桔槔汲水时对水桶里的水做的功为有用功，对水桶做的功为额外功，完成任务做的功为总功。向上提水时人用力向上提水桶，水桶上升，石头下降，石头的重力势能减小，水桶的重力势能增大，人做的功和石头的重力势能转化为水桶的重力势能。
5.* 工人用如图 11-33 所示滑轮组将重 200 N 的物体匀速提升 3 m，工人竖直向上的拉力为 80 N。求：（1）工人所做的有用功； （2）工人所做的总功； （3）此滑轮组的机械效率。