物理八年级下册第十二章 简单机械12.3 机械效率教学演示课件ppt

这是一份物理八年级下册第十二章 简单机械12.3 机械效率教学演示课件ppt，共45页。PPT课件主要包含了机械的三种功，1举高重物时，W有用G物·h，有用功，W额外G动滑轮·h，使用斜面时，W额外f摩擦·L，额外功，公式1，公式2等内容，欢迎下载使用。
（1）知道有用功、额外功和总功的含义及三者关系。（2）理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。能够识别定滑轮和动滑轮；（3）根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题。（4）学习根据数据分析归纳简单的科学规律。
重点 对有用功和总功的判断、对机械效率概念的理解。难点 对机械效率概念的理解
“一桶（统）江山”：古代有个宰相，奏准皇帝“一桶（统）江山”，铸一个大铁桶，巧妙地整治了讲他坏话的御膳房伙计。抬一桶水，却要抬起很重的铁桶，要做很多无用功（额外功）。
圣旨 宰相所奏极是，朕奉天一统天下，铸一个大铁桶给御膳房使用，　换掉木水桶
最近学校买来了一批新书，要运往图书馆二楼图书室。利用我们学过的简单机械如何把这些书从一楼运到2楼？
器材：大滑轮、小滑轮、细线、铁架台、刻度尺等
利用这些机械所需要的拉力大小是一样的吗？
利用这些机械所需要做的功的大小是一样的吗？
与不使用机械时相比，拉力的大小和拉力做的功的大小如何变化？
要提升G，同时必须将动滑轮也提升。嘿，你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这些功无利用价值而又不得不做，是额外功。
提升G本是目的，有利用价值，是有用功
要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对动滑轮和重物做功，是总功
一、有用功、额外功、总功
对人们无用但又不得不做的功
拉力（或动力）所做的功
= W总 － W额
老奶奶用水桶从井中提水，她所做的哪部分功是有用功，哪部分功是额外功？如果是桶掉到井里，她从井里捞桶时，桶里带一些水，这种情况，她所做的哪部分功是有用功，哪部分是额外功？
提水时，对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功；
捞桶时，对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功；
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。
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
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：
动力对机械所做的功. 有用功和额外功的和等于总功。
W总=W有用+ W额外
作用在机械上的动力
三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？
W额1 =（G桶 + G人）h
W总1 =（W有1 + W额1）
= (20N+400N)×6m
W有2 = G沙 h = 600J
W额2 =（G桶 + G轮）h
W总2 =（W有2 + W额2）
= (20N+10N)×6m
W有3 = G沙 h = 600J
W额3 =（G袋 + G轮）h
W总3 =（W有3 + W额3）
= (5N+10N)×6m
三种提沙方法中的机械效率η分别为多少？
有用功相同，额外功越少机械效率越高
起重机的机械效率是60%
1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60%2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40％
有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。
机械效率与 是否省力.功率大小. 提升高度. 绳子的绕法.做功的多少无关。
用一个动滑轮，将200 N的物体匀速提升2 m,所用的拉力F为120 N,此动滑轮的机械效率是多少？
G = 200 N，
F = 120 N,
W有 =Gh = 200 N×2 m = 400 J
W总 =Fs = 120 N×4 m = 480 J
答:此动滑轮的机械效率是83.3%
例1.用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功. 总功和动滑轮的机械效率各是多少？
分析：使用动滑轮省了力，却费了距离，货物提高 2m， 绳子的自由端拉力通过的距离为4 m，
已知：G=400N h=2m S=4m F=250N
求： W有 W额 W总 η
W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J
例 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？
已知：G=200N h=9m S=18m F=120N
如图所示，滑轮组匀速拖动放在水平地面上的物体，若物体重为G = 10000 N, 物体与地面间摩擦力为f物 = 200 N, 拉力F = 125 N, 使物体沿水平方向匀速前进s物 = 5 m. 求滑轮组的机械效率。
f物 = 200 N，
F = 125 N,
W有 =f物s物 = 200 N×5 m = 1000 J
W总 =Fs = 125 N×10 m = 1250 J
答:此动滑轮的机械效率是80%
三、实验探究 ： 机械效率总是一定的吗
应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、 拉力F、绳自由端移动的距离s
注意：匀速、竖直向上拉动弹簧测力计使钩码升高
一、影响动滑轮的机械效率的因素
减小滑轮转轴间的摩擦力
二、如何提高动滑轮的机械效率
1、动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重
滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。
在测定滑轮组机械效率的实验中：
⑴根据的原理是_____________。
⑵实验中需要的测量工具有________和____________。
⑶需要直接测量的物理量有：绳端的拉力F、___________、__________和______________。
⑷注意事项：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。
为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
弹簧测力计、 刻度尺、钩码、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。
实验探究：滑轮组的机械效率总是一定的吗？
重力G、拉力F、绳子移动距离S、重物上升高度h
原理：η=W有用/W总 对物体做功为有用功：W有用=Gh(提重物)=fs物（水平移动物体）拉力做的功为总功：W总=Fs
不同滑轮组，提相同的重物，机械效率是否相同？
结论:1、使用相同的滑轮组提升不同的物体时，物体越重,则机械效率越高。2、提升相同的物体，动滑轮越重，则机械效率越低。
思考题：如果没有刻度尺，不能测量h和s，还能否测滑轮组的机械效率？
斜面也是经常使用的省力机械，那么，斜面的机械效率要与什么因素有关呢？
猜想：斜面的粗糙程度，斜面的倾斜程度，物体的重力
1.把物体拉上斜面时,额外功是什么?
(克服物体与斜面之间的摩擦力而做功)
2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同 时 斜面的机械效率是否相同.
3.实验中需要测量哪几个物理量?
改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率
实验：探究斜面的机械效率与哪些因素有关
实验注意点：匀速拉动弹簧测力计
拉力F、小车重力G、弹簧测力计上升的距离S、小车上升高度h
例如：动滑轮太重，使得滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
增大物体的重量．即在额外功不变的情况下增大有用功
我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好
　W有用＝　 w总＝ W额＝　　　　
起重机的机械效率是60%,它表示什么意义？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占的比例是60%，另外的40％是额外功．
一些机械的机械效率：
抽水机：60%－80%
柴油机： 28%－40%
　　用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
分析：解题的关键是要注意用动滑轮提起重物时，动力F把绳子末端拉起的距离是被提起高度的2倍。即S=2h。
已知：G=200N，　 h=2m,F=120N,s=2h=4m.求：
解：W有=Gh=200N×2m=400J W总=Fs=120N×4m=480J ∩=W有/W总×100℅ =400J/480J×100% =83.3%
一、机械的三种功：有用功 ：对人们有用的功。额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功总 功 ：有用功与额外功的总和
二、机械效率：1、定义：有用功与总功的比值。
1、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．
2、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；
3、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：
D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；
C、增加承担物重的绳子股数；
B、以较慢的速度匀速提升重物；
A、以较快的速度匀速提升重物；
5.用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一重物时，在不计磨擦阻力的情况下，机械效率最高的是（　　　　）Ａ．定滑轮　　　　　Ｂ．动滑轮Ｃ．滑轮组　　　　　Ｄ．都一样
　　　　6.用图所示的滑轮组将１８００牛的物体匀速提高２米，所用的拉力是８００牛．求：１．绳子自由端移动的距离？２．有用功是多少？３．拉力所做的总功是多少？４．滑轮组的机械效率是多少？　　
　　7. 如图所示，某人用２００牛的推力沿高为２米，长为１０米的粗糙斜面把重为５００牛的物体推到斜面顶端，问有用功是多少？人的推力所做的总功为多少？斜面的机械效率是多少？