沪科版（2024）八年级全册（2024）第十一章 简单机械第三节 机械效率集体备课课件ppt

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1.知道机械效率，能认识有用功和总功；2.知道机械效率总是小于100%，能认识提高机械效率的意义和途径。
生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率，工作效率等。利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题。
那么，机械做功与效率有怎样的关系呢?
有的机械可以省力，有的机械可以改变作用力的方向或达到“省距离”的效果。
怎样判断使用机械是否省功呢?
那么，使用机械能省功吗?
如图所示，直接用弹簧测力计将钩码匀速提升一定高度。再借助一个动滑轮用弹簧测力计将同样的钩码匀速提升相同高度。比较两次拉力所做的功，你发现了什么?你能找出其中的原因吗?
探究使用动滑轮是否省功
使用动滑轮会省力，但由于滑轮的自重以及摩擦等因素的影响，需要额外多做一些功，即使用动滑轮不省功。
功的原理：使用任何机械都不省功
认识有用功、额外功和总功
目的：把重物提升一段距离
提升绳子所做的功提升动滑轮所做的功克服摩擦力所做的功
对人们无用但又不得不做的功
(1)有用功(W有)：为了达到目的，必须做的功。(2)额外功(W额)：为了达到目的，并非我们所需 要但又不得不做的功。(3)总功(W总) ：动力所做的所有功。
三种功之间的关系: W总= W额+ W有
例1 我们用水桶从井中汲水，那么对桶中的水做的功是_______，拉力所做的功是________，对水桶做的功是_______。假如水桶掉进了井中，打捞起水桶的过程中，对桶中的水做的功是_______，对水桶做的功是_______。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)
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。
定义：有用功跟总功的比值，通常用百分率表示。
使用任何机械时，都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，因此机械效率总小于100%。
物理意义：表示有用功占总功的百分比。有用功占总功的比例越大，机械效率越高。
机械效率是一个比值，没有单位
η ：机械效率W有：有用功W总：总功
(1)机械效率可以提高到100% 。( )(2)机械效率高的机械，做的有用功多。( )(3)做功慢的机械，机械效率不一定低。 ( )(4)机械越省力，其机械效率越高。( )(5)有用功一定时，减少额外功能提高机械效率。( )
例2 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
生产生活中常见机械的机械效率
起重机（40%~50%）
皮带传动（90%~98%）
离心式水泵（60%~80%）
喷气发动机（50%~60%）
如图所示，工人用滑轮将 45 kg 建筑材料沿竖直方向匀速提升3m，所用的拉力为 250 N。此滑轮的机械效率是多少?( g取 10 N/kg )
工人用滑轮提升建筑材料的过程中，有用功是不用滑轮直接把物体提升3m做的功；总功是拉力做的功，两者的比即为机械效率。
由题意，建筑材料的质量 m= 45 kg，建筑材料提升的高度 h = 3 m，拉力 F = 250 N，工人用手拉起的实际绳长s = 2h = 6 m。
滑轮做的有用功为W有=Gh=mgh= 45 kg×10 N/kg×3 m= 1 350 J拉力做的总功为W总=Fs=250N×6 m=1 500J
机械效率变小了。原因是物重发生了变化，物重变小了，有用功就变小了，在总功的占比也变小了，所以机械效率也变小了。 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。
如果用上述滑轮匀速提起 30 kg 的物体，那么机械效率还是 90%吗? 同一机械的机械效率是否会发生变化?为什么?
1.体重是 400 N的同学用重 10 N的水桶，提起重为 100 N的水沿楼梯送到 5 m高的宿舍里使用，完成这一次提水，所做有用功和额外功分别是（ ）A. 500 J 、50JB. 500 J 、2 050 JC. 550 J 、2 000 JD. 2 500 J、50 J
2.如图，使用杠杆提升重物，拉力F竖直向下，重物匀速缓慢上升，相关数据如下表。拉力所做的功为_______J，拉力做功的功率为_________W，此过程中该杠杆的机械效率为____________。
3.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，则额外功占总功的百分比是（ ）A.25% B.75% C.15% D.85%
4.判断正误（1）有用功越多，机械效率越高 （ ）（2）额外功越少，机械效率越高 （ ）（3）做功越慢，机械效率越低 （ ）（4）做总功越多，机械效率越低 （ ）（5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）（6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）（7）机械效率越高，越省力 （ ）