人教版八年级下册12.3 机械效率教课课件ppt

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1、“效率”这个词大家并不陌生，如学习效率、工作效率，谁能给大家解释一下？2、机械帮助我们做功也会涉及效率问题，我们称为机械效率，要研究机械效率就要先研究使用机械做功的情况
　 直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功相同吗？使用机械能省功吗？
例、通过一动滑轮用60 N的拉力提起重为100N的重物，使重物提高2m。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？
W手=Gh=100N×2m=200J
W用机械=FS=60N×4m=240J
解：S=2h=2×2m=4m
结论：使用滑轮组提升物体做的功大于直接提升物体做的功。使用动滑轮不省功。
推论：使用任何机械不省功。
右图的两种情况中，人对钩码做的功满足什么关系？人做的功满足什么关系？
为什么利用实际机械做的功大或等于不用机械直接用手做的功呢 ？
并不需要做 但又不得不做的功
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。
必须做的功，叫做有用功。
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
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。

搬运工人将重物用定滑轮运上五楼，此过程所做的有用功是（ ）A 克服摩擦力所做的功B搬运工人对绳子拉力所做的功C 提高绳子所做的功D 提高重物所做的功
W额外=G动·h（不计绳重和摩擦）
无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。
（1）用滑轮组使物体升高时：
（2）用滑轮组使物体水平运动时：
对三种机械功的理解：有用功
并非人们需要但又不得不做的功
（1）克服机械自重做功：
使用动滑轮或滑轮组时：
（2）克服机械间的摩擦做功：
对三种机械功的理解：额外功
W总＝W有用＋ W额外
对三种机械功的理解：总功
动力对机械所做的功。有用功和额外功的和等于总功。
在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中用机械效率来表示机械的这种性能。
1、定义：有用功跟总功的比值。
（2）机械效率总小于1 。（因为有用功总小于总功）
（1）机械效率通常用百分数表示。没有单位。
（1）机械效率与 是否省力、功率大小、提升高度、 做功的多少无关。
如：某起重机的机械效率是60%
（2）使用该起重机提升重物时，所做的有用功跟总功 的比60%。
（3）也可以说，使用该起重机提升重物时，所做的有 用功在总功中占有60%，额外功占40％。
（4）有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。
一些机械的机械效率：
1.下列关于功率和机械效率的说法正确的是 ( ) A.机械效率越高的机械做功越快 B.机械效率越高的机械做功越多 C.功率越大的机械做功越快 D.功率越大的机械做的有用功越多
2.甲吊车的机械效率为75%，乙吊车的机械效率为70%，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则 ( ) A.甲吊车的电动机做的有用功较多 B.乙吊车的电动机做的额外功较多 C.甲吊车的电动机做的总功较多 D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
3、如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?
W有=Gh=240 N×0.1m=24J
W总=FS=100 N×0.3m=30J
4、在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为_________.若物体的速度为0.2m／s，则1min内拉力做的功为_________J
5、现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m／s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求： (1)小李同学拉木箱的功率是多大? (2)该斜面的机械效率是多少?(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?
120J80%120N
6、如图所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重力为150 N．用滑轮组匀速将物体提升2m， 所用拉力F为 N,动滑轮重力为 N。不计绳重和摩擦。
7、如图所示，工人通过滑轮组将重600N的箱子提升12m.在这一过程中，若不计绳重和摩擦，而工人做的额外功是1800J.那么，下列有关计算结果中正确 ( ) A.工人所用拉力为200N B.工人做的总功为7 200J C.动滑轮重为150N D.滑轮组机械效率为75%
8.工人用如图所示的动滑轮，将重1 000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳自由端的拉力F为600N，不计绳重和摩擦.以下结论正确的是 ( ) A.动滑轮的有用功为600J B.动滑轮的重力为400N C.滑轮的机械效率为83.3% D.拉力F的功率为120W
（1）120N（2）96N
9、用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．
10、某公司在工艺品市场购买了一件大型工艺花瓶，花瓶质量约为250㎏。为了便于搬运，工作人员先用质量约为50㎏的 包装箱对花瓶进行包装；然后用两根粗钢管在高1.2m的车厢与地面之间搭成一个长度约为4.8m的简易斜面，如图所示。装车时，工作人员用平行于钢管方向1000N的推力把包装好的花瓶匀速推上车，求 （1）搬运花瓶做的有用功； （2）搬运花瓶的机械效率； （3）克服摩擦做的额外功。g=10N/kg，
（1）3000J（2）62.5％ （3） 1200J
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。
保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
结论：动滑轮重一定，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高。
保持钩码重力一定，改变动滑轮重
结论：提升的物重一定，动滑轮越重，滑轮组的机械效 率低。
讨论η： a 、装置不变，若物重增加，则η_______； b 、物重不变，若动滑轮个数增加，则η_____； c 、其他不变，若绕绳方向变化， 则η_____。 d 、其他不变，若提升高度变高， 则η_____ e 、其他不变，若提升速度增大， 则η_____
结论：滑轮组的机械效率与物重、动滑轮重、绳重、摩擦有关，与绕绳方法，提升高度，提升速度均无关
影响机械效率的因素和提高机械效率的方法
（1）影响机械效率的因素
（2）提高机械效率的方法
A、机械的自重、摩擦、绳重
1、关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A．越省力的机械，效率越高 B．做有用功越多的机械，效率越高 C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D．做功越快的机械，效率越高
4．图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_______N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_______（选填“增大”“减小”或“不变”）
5、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图13中的甲、乙、丙所示。
（1）比较第1次和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率 。（2）比较第2次和第3次实验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 。（3）如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为4N，测力计的拉力为1N，那么当钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率为 。
6.绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。 （1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。
答案：（1）绕法如图4所示……………………………… 2分（2） ＝ ×100%＝×100%＝×100%＝ 80% …………………………2分 （3）G动＝2 F1－G物＝2×500－800＝200N F2＝(G动＋ G物)／2＝（600+200）／2 N＝400N W＝400×5×2 J＝4000 J…………………………… 2分
7.如图16所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2。工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s。（不计摩擦及绳重）求：（1）工人师傅拉绳的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。