初中物理沪科版八年级全册第五节 机械效率多媒体教学课件ppt

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有用功、额外功、总功机械效率机械效率总是一定的吗
结合上面实例分析，我们知道，在使用机械时，除了对物体做功外，还需要克服机械自重或机械间摩擦而做功，所以与直接拉动物体相比，并不省功。
思想方法1.采用分割法研究机械不省功的原因：结合做功的过程，把外力做的功，分割为克服物体重力做的功、克服机械自重做的功、克服机械间摩擦做的功。从而找到使用机械不省功的原因。2.利用归纳法得出任何机械都不省功：归纳杠杆、滑轮、斜面三种常见的机械，结合原因分析，得出使用任何机械都不省功的结论。为机械效率的理解，打下坚实的基础。
2. 功的分类下面是利用机械做功时，功的流向图，据此对功进行分类。
(1)总功：拉力(或动力)所做的功。(2)额外功 ：利用机械在拉动物体运动时，克服机械自身重力或机械间摩擦力所做的功。这部分功，对我们是无用的，但又不得不做。(3)有用功：从总功中减去额外功，是对我们有用的功。(4)三者之间数量关系：W 总=W 有＋W 额。
易错提醒有用功和额外功是相对而言的，关键看目的是什么，如用桶打水时，对水做的功就是有用功，对桶做的功就是额外功，因为目的是打水，但不得不用桶。桶掉到水里捞桶时，对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功，因为目的是捞桶而不是打水。
如图1，在用杠杆提升钩码的过程中，关于有用功、额外功和总功的说法，错误的是( )A. 弹簧测力计对杠杆的拉力所做的功是总功B. 对钩码做的功是有用功C. 克服杠杆重力做的功是额外功D. 克服支点与轴之间的摩擦做的功是有用功
解析：在使用杠杆提升钩码时，输入功，即弹簧测力计对杠杆的拉力所做的功，是总功；输出功，即对钩码做的功，是有用功；消耗功，即克服杠杆自重、克服支点与轴之间摩擦做的功是额外功。
方法点拨结合机械功模型分析功的种类：
3. 对机械效率的理解(1)无单位 ：W 有单位J 与W 总单位J 抵消。(2)小于1：使用机械时，不可避免地要克服机械自重、摩擦做功，故一定有W 总>W 有，所以机械效率一定小于1。(3)反映了机械的性能：机械效率越高，有用功和总功的比值越大，机械的性能越好。(4)可变性：机械效率不是固定不变的，同一机械在不同的做功过程中，机械效率可能会发生改变。
概念辨析机械效率和功率是两个完全不同的物理量，二者之间没有直接的联系，功率大的机械做功快，但机械效率不一定高；机械效率高的机械，性能好些，做功时的利用率较高，但功率不一定大。
[中考·重庆] 如图2 所示，是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用160 N的拉力将重240 N 的重物匀速提升2 m，用时10 s，此过程中重物上升的速度为 ________m/s，滑轮组的机械效率为________ 。
1. 探究滑轮组机械效率的影响因素(1)猜想
(3)进行实验●探究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系：如图甲、乙，用相同的滑轮组提升重力不同的物体。●探究滑轮组机械效率与动滑轮重力的关系：如图乙、丙，用不同的滑轮组提升相同的物体。
实验点拨测量原理，要细化到能够直接测量的物理量：机械效率等于有用功和总功的比值，但是有用功和总功，是不能直接测量的。我们根据功的计算公式，推导出W有=G物h、W总=Fs，从而把不能直接测量的功，转化为可以直接测量的力和距离。
(5)实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的重力、动滑轮的重力有关。在滑轮组相同时，所提升物体越重，机械效率越大；在提升的物重相同时，动滑轮越轻，机械效率越大。
2. 提高机械效率的方法(1)增加有用功：对于滑轮组而言，适当增大物重。同一滑轮组，提起的物体越重，它的机械效率越高。(2)减小额外功：(对于滑轮组而言)
① 减小摩擦：减小滑轮的轮与轴间的摩擦，主要采用加润滑油的方法。② 减轻机械自身的重力：一是减小动滑轮的重力，二是减小绳子的重力。采取的主要措施是选用轻质材料制成的动滑轮和绳子。
思想方法根据控制变量法比较机械效率大小：(1) 在有用功相同时，额外功越大，机械效率越低。(2) 在额外功相同时，有用功越大，机械效率越高。
如图4 所示，用同一滑轮(G 滑＜ G 物)按甲、乙两种方式匀速提升同一物体到相同的高度，绳重和摩擦均忽略不计，两种方式所做的有用功W 有甲 ______W 有乙，机械效率η 甲 ______ η 乙。(均填“＞”“=”或“＞”)