人教版八年级下册12.3 机械效率备课课件ppt

这是一份人教版八年级下册12.3 机械效率备课课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了使用动滑轮是否省功，实验结果，有用功，知二求一，答案50%，受力关系，设计实验，实验器材，实验步骤，实验数据等内容，欢迎下载使用。
要把一堆沙子运到楼上，你有哪些方法?
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉力所做的功。
实验结果表明，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，我们要多做功。 即使用任何机械都不省功。
有用功W有：直接对物体做的功叫做有用功.额外功W额：做功过程中，并非需要但又不得不做的功.总功W总：有用功与额外功的总和，即绳端拉力做的功：W总= W有+W额
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，物理学中表示为机械效率（效率）。
　 1．定义：有用功跟总功的比值。
注意：1.用百分数表示。总小于1，无单位。2.物理意义：机械效率表示机械性能高低的物理量，机械效率越高，机械性能越好。3.机械效率和功率的区别:机械效率指有用功占总功的比值；功率表示做功的快慢。二者没有任何内在联系性。
常见模型中W有、W总、η的表示
1.起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3×104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。
2.用500N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8m，可将滑轮组悬挂的重为1500N的物体匀速提高2m，则机械效率是（ ）A.25% B.75% C.15% D.85%
3.用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速向上提起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？
答案：66.7% 300w
4.物体A在拉力F的作用下，5s内水平匀速运动了1m，物体A与地面间的滑动摩擦力为50N，拉力F为40N，则（　　）A.绳子自由端移动的速度为0.2m/sB.拉力F做功为40JC.该滑轮组的机械效率是62.5%D.拉力F的功率是100W
5.如图所示，物体A所受地面滑动摩擦为60N。已知每个滑轮重20 N，在2 s内被拖动5 m，不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦(g＝10 N/kg)．试求： （1）拉力F做功的功率；（2）该滑轮组的机械效率。【答案】：350w 85.7%
注意：斜面越长，越省力，但越费功。
6.将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端。已知斜面长1.2m，高为0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N。则在上述过程中（　　）A.有用功为5.4JB.额外功为1.8JC.机械效率为83.3%D.沿斜面向上的拉力大小为0.3N
7．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
8.如图所示用滑轮或滑轮组（单个滑轮的型号、重力相等）提起同一重物，其中机械效率最高的是（ ）
可用于求解动滑轮的重、η、G物等物理量。
【拓展】竖直滑轮组中，若不计绳重和摩擦：
9.用如图所示的滑轮组匀速提升重为400N的物体，人对绳的拉力为250N，不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为　 　。G动= 。如果绳段拉力为550N，则物重为　 　N。
10.一个工人用如图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力为600N，绳子自由端在4s内拉下4m．不计绳重和摩擦，求：（1）总功率？（2）机械效率？（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少？答：（1）拉力的总功率为600W；（2）机械效率为83.3%；（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为900N。
要测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？
用滑轮组提升物体，W有=Gh，W总=Fs，所以需要测出物重、拉力、物体上升的高度、绳子前进的距离。刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2 m的细绳。
1.测出一个钩码的重力2.在滑轮组甲（一动一静）上挂两个钩码，记下钩码和绳子自由端的位置。竖直匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升一定高度，读出测力计示数，用刻度尺测出钩码上升高度和绳自由端移动距离。3.在滑轮组乙上（两动两静）挂两个钩码重复上述实验4.在滑轮组乙上挂四个钩码重复上述实验5.记录数据，并计算三次实验的机械效率
结论： 动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越高。物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。
【分析讨论】1. 比较3次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？2.分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？①滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦②所提升的物重 ;③动滑轮的自重注意：机械效率大小与与绳子的绕法、绳子段数，上升距离无关
3.如何提高机械效率 ？①增加被提升的物重；②减小动滑轮的重；③减小滑轮与绳之间的摩擦。4.实验中，是否可以使弹簧测力计静止时进行读数？答：所测拉力减小（因为没有摩擦力），机械效率增大，不能代表使用机械时的机械效率。
1.关于功率、机械效率的说法正确的是(　　)A．做功多的机器机械效率一定高B．机械效率高的机器功率一定大C．功率小的机器做功慢D．功率大的机器做功时间一定短
2.在斜面上拉一个重4.5 N的物体到高处(如图)，沿斜面向上的拉力为 1.8 N，斜面长1.2 m、高0.3 m。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。答：斜面的机械效率为62.5%
3.一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m,起重机做的有用功是多少？如果额外功是9 600 J，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？答：起重机做的有用功是1.44×104J，总功是2.4×104J，机械效率是60%，起重机所做的额外功是由绳重、摩擦、动滑轮重等因素引起的。
4.用一个动滑轮在5 s内将一重为 200 N的物体向上提起3 m，拉力为150 N。这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？答：这个动滑轮的机械效率是66.7%；拉力的功率为180W。
5.用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度。若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则(　　)A．η甲＝η乙，W甲＝W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W乙