人教版（2024）八年级下册（2024）机械效率课堂教学ppt课件

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）机械效率课堂教学ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了实验步骤，实验数据，W有Gh，额外功总功，W总W有+W额，想一想，利用杠杆和斜面做功，知识点2机械效率，2公式，用η表示等内容，欢迎下载使用。
1.知道什么是有用功、额外功和总功
3.通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关
2.掌握机械效率的含义，知道机械效率是小于1的，能利用机械效率的公式进行简单的计算
生活中我们常常会遇到“效率”这个词，利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。
不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？
知识点1 有用功和额外功
实验探究：使用动滑轮是否省功
①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，将数据填入表格。②如图乙所示，用弹簧测力计和一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，并记录实验数据。
实验结论：实验结果表明，虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但使用动滑轮时拉力做的功要多一些。这说明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，使用动滑轮我们要多做功。
1.弹簧测力计应沿竖直方向匀速向上拉动滑轮或重物。2.通过动滑轮提升重物时，可以只测h数值，利用s=nh求出s数值，此实验中n=2。
（1）有用功（W有） ：为了达到工作目的，必须要做的功。
克服物体重力所做的功就是有用功。
G：物体的重力h：物体提升的高度
（2）额外功（W额）：对人们没有用但不得不做的功。
（3）总功（W总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功。
总功、有用功、额外功的单位都是焦（J）
区分有用功和额外功的方法《教材帮》物理RJ八下第十二章第3节知识点1
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?
提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。
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。
W有=Gh=300 N×1m=300 J；s=4h=4×1m=4m，W总= Fs=100N×4m=400J;W额= W总-W有=400J－300J=100J。
在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功在总功中所占的比例越少越好。有用功占总功的比例反映了机械的一项性能，在物理学中用机械效率来表示。
（1）定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
（3）机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。
（4）物理意义机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。
（2021·南京中考）用定滑轮匀速提升质量为10kg的物体,所用的拉力为110N,物体在2s内升高0.5m。此过程中的有用功是______J,定滑轮的机械效率是______%，拉力的功率是_______W。(g取10N/kg)
如果前面例题中用动滑轮提起的物体重为0.6t，那么机械效率还是44%吗？对一个机械来说，它的机械效率是恒定不变的吗？
不是，机械效率不是固定不变的，机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同的做功过程中，有用功不同，机械效率也会不同。
下面我们通过测滑轮组的机械效率的实验来探究一下这个问题。
探究实验：测量滑轮组的机械效率
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码
绳端的拉力F、___________、_________________和___________________________。
【需要直接测量的物理量】
实验时拉力的方向应尽量_____________，且应在钩码____________的过程中读取拉力的大小。
①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。
②按照图甲安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置。
③如图乙所示，匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。⑤改变钩码的数量，重复上面的实验。
实验结论：用同一滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率不同，被提升的物体越重，机械效率越高。
思考讨论：如果保持钩码重力一定，且钩码升高相同高度，改变动滑轮重量，动滑轮越重，机械效率怎样变化？
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。
（2021·吉林中考）如图所示,用125N的拉力F,把重力为300N的木箱匀速提升3m,滑轮组的机械效率为_____;假如在上升过程中,拉木箱的绳子突然断了,木箱由于________会继续向上运动一段距离。
探究：影响斜面机械效率的因素
实验时沿斜面匀速拉动木块，并在拉动中读出拉力的大小。
斜面的机械效率与1. 斜面的粗糙程度有关：同一斜面，拉同一物体，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低。2. 斜面的倾斜程度有关：粗糙程度相同，拉同一物体，斜面越陡（倾角越大），拉力越大，效率越高。
影响滑轮组机械效率的因素和改进措施
在斜面粗糙程度相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，斜面越陡，机械效率就越高。
（2021·陕西中考）如图所示,工人师傅用沿斜面向上1000N的推力,将重为2000N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为______J,斜面的机械效率为_______。使用斜面可以________(选填“省力” 或“省功”)。
有用功和总功的比值η=——
影响滑轮组机械效率的因素
1.（2021·天津中考）利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时,绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同,不计摩擦和绳重,则提升重为150N的物体时（ ） A.滑轮组的机械效率为80% B.滑轮组的机械效率为75% C.拉力的功率为50W D.拉力的功率为100W
2.(2021·北京中考)如图9所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A,滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了4m,用时40s,滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（ ） A.动滑轮所受的重力为100N B.物体A上升的速度是0.3m/s C.拉力F的功率是100W D.滑轮组的机械效率是90%
3.（2021·重庆中考A卷）如图所示的滑轮组,500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是（ ） A.定滑轮的作用是省力B.滑轮组的机械效率为80% C.动滑轮的重力为100N D.拉力F的功率为100W