人教版物理八下15.2机械效率课件1

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1、机械效率 想一想想一想1、做功的两个必要因素及计算公式、单位。、做功的两个必要因素及计算公式、单位。2、功的原理是什么？、功的原理是什么？算一算算一算 直接用手把直接用手把100N的物体提高的物体提高2m所作所作的功是多少？的功是多少？若通过一动滑轮用若通过一动滑轮用60N的拉力也把这一的拉力也把这一重物提高重物提高2m，拉力做的功是多少？，拉力做的功是多少？W1=100N2m=200JW2=60N2m2=240J看课本看课本 想想议议想想议议要把重要把重100N的沙子运上三的沙子运上三楼。右图中画楼。右图中画了三种办法，了三种办法，同学们讨论一同学们讨论一下：哪种办法下：哪种办法最好，哪种办

2、最好，哪种办法最不好，为法最不好，为什么？什么？请思考下面的问题请思考下面的问题（1）图中三幅画的意思是什么？）图中三幅画的意思是什么？把重把重100N的沙子运上三楼。图的沙子运上三楼。图1是把沙是把沙子装在桶里用手提着它走上三楼；图子装在桶里用手提着它走上三楼；图2和图和图3都使用了动滑轮把沙子运上三楼，且图都使用了动滑轮把沙子运上三楼，且图2是把是把沙子装在桶里，图沙子装在桶里，图3 是把沙子装在袋子里，其是把沙子装在袋子里，其中桶比袋子重。中桶比袋子重。（2）图中的三种办法，每种方法中人需做几部）图中的三种办法，每种方法中人需做几部分功？分功？运沙子上楼时都要克服沙子的重力做功。运沙子上

3、楼时都要克服沙子的重力做功。图图1 中还需要把沙子装在桶里，所以在提沙子中还需要把沙子装在桶里，所以在提沙子的同时还需要把桶提上去，还必须克服自身的同时还需要把桶提上去，还必须克服自身的重力走上去，因此必须克服桶的重力和自的重力走上去，因此必须克服桶的重力和自身的重力做功。图身的重力做功。图3 中提沙子的同时，还必须中提沙子的同时，还必须克服袋子的重力、动滑轮的重力、以及滑轮克服袋子的重力、动滑轮的重力、以及滑轮与轴之间的摩擦力做功；图与轴之间的摩擦力做功；图2中，还需克服桶中，还需克服桶的重力、动滑轮的重力以及滑轮与轴之间的的重力、动滑轮的重力以及滑轮与轴之间的摩擦力做功。摩擦力做功。（3）

4、那部分功是我们无论采用哪种方法都必须做的功？这）那部分功是我们无论采用哪种方法都必须做的功？这部分功是多少焦耳？部分功是多少焦耳？克服沙子的重力所做的功。克服沙子的重力所做的功。W1=100N6m=600J(4)每种方法中人一共做了多少功？每种方法中人一共做了多少功？方法方法：（100N+400N+20N)6m=3120J方法方法:(100N+20N+10N)6m=780J方法方法 :（100N+5N+10N）6m=690J这三种方法的目的都是要运沙子上楼，因此这三种方法的目的都是要运沙子上楼，因此把把100N的沙子提高的沙子提高6m所做的功是有用功。所做的功是有用功。而沙子装在桶里、袋子里，

5、桶和袋子要由而沙子装在桶里、袋子里，桶和袋子要由人或动滑轮提到楼上，所以要完成运沙子人或动滑轮提到楼上，所以要完成运沙子的有用功，就不得不把桶和袋子、人或动的有用功，就不得不把桶和袋子、人或动滑轮提高滑轮提高6m，这些功并非我们需要，但又，这些功并非我们需要，但又不的不做，叫额外功。由此可知，选择第不的不做，叫额外功。由此可知，选择第三种方法所做的额外功最少。三种方法所做的额外功最少。1、额外功：、额外功：摩擦是普遍存在的。我们利用简单机械工作的摩擦是普遍存在的。我们利用简单机械工作的时候，不可避免地要克服摩擦阻力做功；机械本身有重力；在时候，不可避免地要克服摩擦阻力做功；机械本身有重力；在提

6、起重物时，又不可避免地要同时提起机械的一部分部件，克提起重物时，又不可避免地要同时提起机械的一部分部件，克服这部分阻力做功。这部分服这部分阻力做功。这部分 对人们没有用但又不得不额外做的功对人们没有用但又不得不额外做的功叫额外功叫额外功2、有用功：、有用功：人们在利用简单机械提起重物时，重物的人们在利用简单机械提起重物时，重物的重力是有用的阻力。重力是有用的阻力。克服这种有用的阻力所做的功叫有用功，克服这种有用的阻力所做的功叫有用功，它相当于不用机械直接用手所做的功。它相当于不用机械直接用手所做的功。3、总功：、总功：根据功的原理知，动力对机械做的功一定等于根据功的原理知，动力对机械做的功一定

7、等于机械克服全部阻力（包括有用阻力、额外阻力）做的功。机械克服全部阻力（包括有用阻力、额外阻力）做的功。我们把我们把 动力对机械做的功叫总功，它是有用功和额动力对机械做的功叫总功，它是有用功和额外功的和。即外功的和。即总功总功=动力对机械做的功动力对机械做的功=机械克服全部阻力机械克服全部阻力做的功做的功=有用功有用功+额外功额外功4、机械效率、机械效率上图的三种办法中第上图的三种办法中第3种办法所做的额外功最少，而我们自种办法所做的额外功最少，而我们自然希望额外功越少越好，即有用功在总功中所占的比例越然希望额外功越少越好，即有用功在总功中所占的比例越大越好。因此，第大越好。因此，第3种办法最

8、好。所以，把种办法最好。所以，把 有用功跟总功的比值叫机械效率。有用功跟总功的比值叫机械效率。机械效率大机械效率大表示有用功比总功的比值大，或者说，在有用功一定的情表示有用功比总功的比值大，或者说，在有用功一定的情况下，机械效率大的机械所做的额外功少。况下，机械效率大的机械所做的额外功少。如果用如果用W总表示总功，总表示总功，W有用表示有用功，有用表示有用功，表示机械表示机械效率，则效率，则 =W有用有用W总总因为因为W有用和有用和W总的单位都是焦耳，总的单位都是焦耳，因此机械效率没有单位。任何机械本因此机械效率没有单位。任何机械本身都要受到重力的作用，相对运动的身都要受到重力的作用，相对运动

9、的零件间又存在摩擦。所以，使用任何零件间又存在摩擦。所以，使用任何机械除了做有用功之外，都不可避免机械除了做有用功之外，都不可避免地要做额外功，这时动力所做的功就地要做额外功，这时动力所做的功就等于有用功和额外功的和。等于有用功和额外功的和。=W有用有用W总总W有用有用W有用有用+W额外额外=可见，可见，W有用有用总小于总小于W总总，因此，机械，因此，机械效率总小于效率总小于1。机械效率通常用百分数表示机械效率通常用百分数表示。)理想情况1(这时,WW,时0W当)实际情况1(任何机械WW,存在0W由于:讨论有用总额外有用总额外例题：例题：（见课本P103页）某人用如图所示的滑轮组提升2000牛

10、的重物，所用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。（1）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？已知：G=2000 N,F=800N S=4m 求：W总 W有用 W额外 答：（略）FG解(1)W总=FS=800N4m=3200J(2)W有用=Gh=2000N1m=2000J(3)W额外=W总 W有用=3200J 2000J=1200J(4)=W有用W总100=2000J3200J 100=62.51、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省？2、哪些功可以省一些？3、额外功是机械克服哪些阻力不得不做的功？有用功一点不能省，否

11、则达不到目的。有用功一点不能省，否则达不到目的。动滑轮的自重，绳子的重以及摩擦阻力动滑轮的自重，绳子的重以及摩擦阻力本题探讨：本题探讨：额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数时，其额外功可以省重力减少动滑轮个数时，其额外功可以省一些，有用功不能省，而总功一些，有用功不能省，而总功=有用功有用功+额额外功，这样总功也就可省一些。外功，这样总功也就可省一些。如何提高机械效如何提高机械效率率 减小机械自重减小机械自重例如：动滑轮太重，使得滑轮组机械效例如：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率很低，换用较轻滑轮就可提高

12、其机械效率。减小机械间的摩擦力减小机械间的摩擦力。额外有用有用总有用公式WWWWW%100:增大物体的重量即在额外功不变的情增大物体的重量即在额外功不变的情况下增大有用功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我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好：四四.机械功原理机械功原理。有用功有用功额外功额外功1.右图中圆面积表示总功，右图中圆面积表示总功，图中标出了有用功和额外功图中标出了有用功和额外功的比例，该机械的的比例，该机械的=巩固练习巩固练习:2。2.机械效率越大的简单机械必定是机械效率越大的简单机械必定是:C.有用功跟总功的比值越大有用功跟总功的比值越大A.有用功越多有用功

13、越多B.功率越大功率越大1/43/4请思考：哪种方案机械效率高？哪种方案机械效率高？例题:用一个动滑轮用一个动滑轮,将将200N的物体匀速提升的物体匀速提升2m高，高，拉力拉力F为为120N，此动滑轮的机械效率是多少？，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分析：解题的关键是要注意用动滑轮提起重物时，动力时，动力F把绳子末端拉起的距离是被提起高度把绳子末端拉起的距离是被提起高度的的2倍。即倍。即S=2h。已知：已知：G=200N，h=2m,F=120N,s=2h=4m.求：求：解：解：W有有=Gh=200N2m=400J W总总=Fs=120N4m=480J =W有

14、有/W总总100 =400J/480J100%=83.3%巩巩 固固 练练 习习1、关于机械效率，以下说法正确的是：、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。、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；、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；、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、机械效率总小于巩巩 固固 练练 习习2、某机械的机械效率是、某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功：，这说明使用这一装置做功：D、额外功占总功的、额外功占总功的/4。C、总功是有用功的、总功是有用功的3

15、倍；倍；B、有用功是额外功的、有用功是额外功的3倍倍A、总功是额外功的倍；、总功是额外功的倍；巩巩 固固 练练 习习3、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：、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、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、增加承担物重的绳子股数；B、以较慢的速度匀速提升重物；、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、以较快的速度匀速提升重物；巩巩 固固 练练 习习:,3,.4321321则下列关系正确的是不计摩擦若度不同的物体提高相同高个重力分别把利用同一滑轮组G

16、GGGGG.321额外额外额外WWWD;.321总总总WWWC;.321有用有用有用WWWB;.321A巩巩 固固 练练 习习用定滑轮、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（）定滑轮动滑轮滑轮组都一样 用图所示的滑轮组将牛用图所示的滑轮组将牛的物体匀速提高米，所用的物体匀速提高米，所用的拉力是牛求：的拉力是牛求：绳子自由端移动的距离？绳子自由端移动的距离？有用功是多少？有用功是多少？拉力所做的总功是多少？拉力所做的总功是多少？滑轮组的机械效率是多少？滑轮组的机械效率是多少？GF巩巩 固固 练练 习习巩固练习如图所示，某人用牛的推力沿如图所示，某人用牛的推力

17、沿高为米，长为米的粗糙高为米，长为米的粗糙斜面把重为牛的物体斜面把重为牛的物体推到斜面顶端，问有用功是推到斜面顶端，问有用功是多少？人的推力所做的总功为多少？人的推力所做的总功为多少？斜面的机械效率是多少？多少？斜面的机械效率是多少？知识小结知识小结一、机械的三种功：有用功有用功 ：对人们有用的功：对人们有用的功。额外功额外功 ：人们不需要但又不：人们不需要但又不 得不做的功得不做的功总功总功 ：有用功与额外功的总和：有用功与额外功的总和额外有用总WWW二、机械效率：1、定义：有用功与总功的比值。额外有用有用总有用公式WWWWW%100:2、公式讨论：1)(01)(0所以理想情况所以实际存在额

18、外额外WWhhG匀匀速上升F动力对动力对 滑轮做功滑轮做功 W=Fs对重物做功对重物做功 W=GhhsF 一一.使用简单机械能省功吗使用简单机械能省功吗?可知：使用动滑轮不能省功，且使用较重的动滑轮还需要多做一些功12GF回顾探讨：回顾探讨：二二.机械的机械的有用功、额外功、总功。有用功、额外功、总功。1.有用功（有用功（W有用）有利用价值的功2.额外功（额外功（W额外）对人们没有利用价值 而又不得不做的功.3.总功（总功（W总）是动力对机械所做的功想想议议：想想议议：用水桶从井中提水时，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？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？哪部分是总功？W总=W有用+W额外三.机械效率 有用功跟总功的比值。=W有用W总 100%W有用 W有用 100%+W额外等于1（理想）1.公式：任何机械的总小于1（实际）2.3.设备的效率