初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）机械效率集体备课ppt课件

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）机械效率集体备课ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了W有W总η，④一些机器的机械效率，①杠杆，④斜面，机械效率，有用功，额外功等内容，欢迎下载使用。
要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m
W3 = 2400 J
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m
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。
我们要做的，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
以使用动滑轮提升钩码进行分析
机械的三种功：有用功、额外功和总功
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。
【例题1】水桶掉进水里，打捞时桶里带了些水，下列关于做功的说法中正确的是（　　）A．对桶所做的功是有用功B．对桶所做的功是额外功C．对水所做的功是有用功D．对水所做的功是总功
请算出三种情况下有用功在总功中占的百分比。
现在你认为哪种方法比较好？
①物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
注：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。
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。
离心式水泵60～80%
喷气发动机50～60%
如图所示，利用杠杆把重力为G的物体提高h，F 为动力，s为动力作用点移动的距离。
一些简单机械的机械效率
则有用功为W有用=Gh
由公式可知： 当动滑轮的重力一定时，物重越大，机械效率越高。
如图所示，利用滑轮组把重力为G的物体提高h。F 为动力，s为绳子自由端移动的距离，n为承担重物的绳子股数。
③滑轮或滑轮组水平拉动物体（不计滑轮及绳重）
一些简单机械的机械效率
如图所示，用力F沿斜面把重力为G的物体提高，h为斜面的高度，l为斜面的长度。f 为物体与斜面间的摩擦力。
定滑轮、动滑轮组成的滑轮组， 弹簧测力计，钩码和刻度尺。
影响滑轮组机械效率的因素可能有哪些？ ①提升物体的重力； ②动滑轮的重力； ③绳重、摩擦力… …
测量滑轮组的机械效率
①实验时拉力的方向应尽量____________，应在钩码__________的过程中读取拉力的大小。
②确定绕线方式与承担重物绳子的段数n：与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数，如图所示，n=3，用“奇动偶定法”确定绕线方式。③影响滑轮组机械效率的因素：物体的 、动滑轮的________、绳子与滑轮之间的摩擦力。与绳子的绕法、绳子段数________。
现代社会是讲求“效率”的社会，时时、事事、处处都追求高效率，以尽可能少的消耗能源，取得尽可能多的效益。
提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。
那么，怎样提高机械效率呢？
观看视频——《提高滑轮组机械效率的方法》
【例题2】如图，用滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　　）A．适当增大重物上升的高度B．换用质量较小的动滑轮C．增大绳子自由端移动的距离D．增大绳子自由端的拉力
【例题3】如图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图（不计绳重和摩擦）。①实验中，用弹簧测力计竖直向上___________拉动绳子自由端，将重为4.8N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，此过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示；
②该滑轮组的机械效率η=______；③若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则测得滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【例题4】如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 ___；斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 ______________的方法可以提高斜面的机械效率。
从语言描述上辨别有用功和总功的方法：①一般来说，“人对机械做的功”、“动力对机械做的功”、“机械的输入功”等可以理解为是总功；②“不用机械时直接用手做的功”、“机械对物体做的功”、“机械的输出功”等可以理解为是有用功。
1. 有没有机械效率为100%的机械?为什么?举例说明，通过什么途径可以提高机械效率。
2．一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少?如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？
W有=Gh=360N ×4m=14400J W总=W有+ W额 = 14400J + 9600J =24000J
起重机所做的额外功是由动滑轮、起重臂和钢丝绳所受的重力以及摩擦引起的。
3. 在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的力是1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，求这个斜面的机械效率。
W有=Gh W总=FS
4. 用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m，拉力为150N，这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？
1．升旗过程中，克服旗的重力做的功是_________，克服摩擦力做的功是_________；人对绳子拉力做的功是_______.(填“有用功”“额外功”或“总功”)
2．用绳子将钩码提升至一定的高度，如图所示，此过程所做的有用功是（ ）A．提升钩码所做的功　　　　　　　B．克服摩擦力所做的功C．提高绳子所做的功　　　　　　　D．克服动滑轮重力所做的功
3．关于机械效率，下列说法中正确的是（ ）A．做有用功多的机械效率一定高　　　B．做总功多的机械效率一定高C．做额外功少的机械效率一定高　D．在总功中有用功所占比例大的机械效率高
4. 工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮=9∶1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为 （　　） A．10% B．45% C．80% D．90%
5. 如图所示，为使重为 1 500 N 的物体匀速运动到长 100 m 的斜面顶端，若斜面的高为 10 m。需用 180 N 的推力，则这个斜面的机械效率是多少?
6．如图，小明用滑轮组把质量为54kg的重物匀速提升了1 m．此过程中，绳子自由端的拉力做功为675 J，绳子自由端的拉力为______N，该滑轮组的机械效率为_______（g取10 N/kg）.
7．工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人所用的拉力F为600N，(不计摩擦和绳重)，求：①人的拉力做的功为多少J？②此滑轮组的机械效率为多少？③若用此滑轮组提升重为1 500 N的物体，绳上的拉力是多少牛？
8. 如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平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：①滑轮组的机械效率为多少？②若物体的速度为0.2 m/s，则拉力做功的功率是多少？
题述两种不同施力方向的最小作用力的示意图如图甲、乙所示；图甲中，动力F甲的力臂为AO1的长；图乙中，动力F乙的力臂为AO2的长。设石头对杠杆的压力为F压，由杠杆平衡条件知: F甲×AO1=F压×CO1，F乙×AO2=F压×CO2，因为CO1=CO2，AO1F乙，即乙工人的方法更省力。
（1）实验时，小明________竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为0.5N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表；
10．小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中，组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。