物理八年级下册第十二章 简单机械12.3 机械效率教学ppt课件

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1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。2．能说出机械效率的含义，知道机械效率小于1。能利用机械效率的公式进行简单的计算。3．通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体所受重力的大小有关。
1. 有用功：为了达到工作目的，人们必须要做的功叫做有用功，用W有表示。2. 额外功：人们不需要但不得不额外做的功叫做额外功，用W额表示。3. 总功：__________和__________之和叫做总功，用W总表示。
注意：有用功指是无论是否使用机械，必须要做的功。而使用机械做功时，由于机械本身受重力作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以必定会做额外功。这时的动力所做的总功等于有用功加额外功。
1.小明用水桶把水从一楼提到三楼，下列关于小明做功的说法中正确的是(　　)A．对水所做的功是有用功B．对水所做的功是额外功C．对桶所做的功是有用功D．对水所做的功是总功
2.用杠杆、斜面和滑轮组分别将质量相同的物体提升到相同高度,所做的有用功(　　)A.使用杠杆时最多B．使用斜面时最多C.使用滑轮组时最多D.一样多
3.（2020铜仁）建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图12-3-1所示。在匀速吊起重为4.8×103 N的物体时，物体4 s内上升了6 m，在此过程中，拉力F为2×103 N。求：(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功。(2) 拉力F的功率。
4.如图12-3-2所示，物体重为50 N，在水平拉力F的作用下，物体A沿地面匀速前进了3 m。如果拉力F为5 N，物体受到的摩擦力为8 N，绳子自由端移动的距离是6 m。求:(1)整个过程的有用功。(2)整个过程的总功。(3)整个过程的额外功。
解：（1）不使用滑轮，直接拉动物体A沿地面前进3 m时做的功为有用功，根据二力平衡知识，可得拉力F′=f=8 N,有用功W有=F′s=8 N×3 m=24 J。（2）通过动滑轮的绳子有2股，故s绳=2s=6 m，总功W总=Fs绳=5 N×6 m=30 J。（3)额外功W额=W总-W有=30 J－24 J=6 J。答：（略）
思路点拨 （1）当目的是把物体抬高h的高度时，W有=Gh；当目的是在水平方向上让物体移动s的距离时，W有=fs(匀速)。（2）在滑轮组中，拉力所做的功是总功，克服物体所受重力所做的功是有用功，额外功主要是动滑轮重、绳重、绳子与滑轮的摩擦等因素造成的。这也说明了尽管使用动滑轮会省力，但不省功。
4. 将__________跟总功的比值叫做机械效率，用符号__________来表示，它__________单位。公式为__________。5. 总功和有用功的关系是W总=__________，所以有用功总__________总功，所以机械效率总__________1。
5.（2020凉山）关于功率、机械效率，下列说法正确的是（　　）A. 做功越多的机械，其功率就越大B. 越省力的机械，其功率就越小C. 做功越慢的机械，其机械效率就越低D. 有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
6.如图12-3-3所示，沿斜面向上拉一个重为4.5 N的物体到斜面顶端，斜面长1.2 m，高0.3 m，拉力做功为2.16 J，则这个斜面的机械效率是__________%，物体受到的摩擦力是__________N。
思路点拨 机械效率是有用功与总功的比值，与是否省力、做功的快慢没有关系。在斜面中，有用功是克服重物所受重力所做的功，额外功是克服摩擦力所做的功，根据有用功、额外功、总功及其机械效率的关系我们可以解得答案。
6.原理：η=__________。7. 应测物理量：__________、_______________________、__________、__________________________。8.表达式：η=__________。9.机械效率是衡量机械好坏的物理量，机械效率__________，这个机械的性能就越好。
绳子自由端移动的距离s
7.图12-3-4小雪和小红在“测量滑轮组机械效率”的实验中，使用了如图12-3-4所示的实验装置，她们分别记下了弹簧测力计和钩码的位置。(1)小红__________拉动弹簧测力计，使钩码匀速升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5 N；同时小雪用刻度尺测出钩码被提升的高度为0.2 m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：
(2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，她们意识到出了错误。请你帮助她们找出原因：__________________________________。(3)该滑轮组的机械效率实际为__________%。(4)若提升的钩码重增加到6 N，则该滑轮组的机械效率将__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
弹簧测力计提升的高度错误
8.（2020朝阳）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图12-3-5所示的装置进行了实验，实验数据记录如下表所示，第三次实验时的拉力如图12-3-5所示。
（1）实验中应________________拉动弹簧测力计使钩码上升。（2）表格中编号①的数据应为_________；编号②的数据应为_________。（3）比较实验数据可得出的实验结论是使用同样的滑轮组，_____________________________________________________________。（4）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮所受重力为_________N。
提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高
1. 下列有关功率与机械效率的说法正确的是(　　)A. 机械效率越高，机械做功一定越快B. 做功越多的机械，机械效率一定越高C. 功率越大的机械，机械效率一定越高D. 功率与机械效率无直接必然的联系
2. 如图12-3-6所示，用甲、乙两种装置匀速提升同一个重物，若每个滑轮重力相同，不计摩擦及绳重。则下列说法正确的是(　　)A. 甲较省力，机械效率较低B. 乙较省力，机械效率较低C. 甲较省力，机械效率较高D. 乙较省力，机械效率较高
3. 如图12-3-7所示，用同一套滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程(　　)A. 额外功较小B. 额外功较大C. 总功较小D. 总功较大
4. 用如图12-3-8所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m，已知动滑轮重30 N，不计摩擦，则（　　）A．利用滑轮组所做的有用功是450 JB．绳子自由端移动的速度是0.9 m/sC．拉力的功率是99 WD．滑轮组的机械效率是80%
5.（2021安徽）如图12-3-9，用滑轮组将一个重物竖直向上匀速提升2 m，所用拉力F=100 N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为__________J。