第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

第3節(jié)機(jī)械效率人教版物理八年級(jí)下冊(cè)

第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

第3節(jié)機(jī)械效率人教版物理八1

我國(guó)許多地方原來都沒有自來水,人們?yōu)榱耸秤盟?要從井中打水。如圖所示,在這個(gè)從井中提水上來的過程中,人對(duì)哪些物體做了功?這些功都是人們希望做的嗎?對(duì)誰(shuí)做的功才是有用的呢?我國(guó)許多地方原來都沒有2.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定某種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率；知道提高機(jī)械效率的實(shí)際意義和方法，有合理改進(jìn)機(jī)械、提高機(jī)械效率的意識(shí)。1.

能結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)有用功、額外功和總功；理解機(jī)械效率的概念，知道機(jī)械效率小于1及沒有單位的原因，會(huì)利用公式η=進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。2.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定某種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率；知道提高機(jī)械效3知識(shí)點(diǎn)1有用功和額外功

對(duì)砂子做功對(duì)空桶做功克服自身重力做功并不需要做但又不得不做的功對(duì)人們有用必須做的功3m3m他的目的是：把沙子運(yùn)上三樓用水桶提沙子上樓有用功額外功知識(shí)點(diǎn)1有用功和額外功對(duì)砂子做功對(duì)空桶做功克服自身重力1.有用功（W有）：為了達(dá)到工作目的，必須做的功。2.額外功（W額）：為了達(dá)到工作目的，并非我們所需要但又不得不做的功。3.總功（W總）：動(dòng)力所做的所有功。即有用功與額外功的總和。

W總

=W有

+W額

1.有用功（W有）：為了達(dá)到工作目的，必須做的功。2.額用水桶從井中提水的時(shí)候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功?提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是額外功。如果桶掉到井里，從井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功?提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是額外功。想一想用水桶從井中提水的時(shí)候shs=2h=20cm=0.2mW1＝G·h＝2N×0.1m=0.2JW2＝F·s＝1.2N×0.2m=0.24JW1<W2?探究：使用動(dòng)滑輪是否省功？使用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，要克服動(dòng)滑輪重力、繩子重及摩擦力等做功。額外功shs=2h=20cm=0.2mW1＝G·h＝2N×0.FGshW有用=G物·hW總=F·sW額外=G動(dòng)·h（不計(jì)繩重和摩擦）Fs繩s物fW有用=f·s物W總=F·s繩利用滑輪組做功FGshW有用=G物·hW總=F·sW額外=G動(dòng)·hFs繩shlfFGNW有用=G·hW總=F·lW額外=f·l不做功利用斜面做功hlfFGNW有用=G·hW總=F·lW額外=f·l不做功利知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械效率在使用機(jī)械工作時(shí)，有用功在總功中所占的比例越多越好。它反映了機(jī)械的一種性能，物理學(xué)中表示為機(jī)械效率。定義：有用功跟總功的比值。公式：使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有用功總是小于總功，所以機(jī)械效率總是小于1的。機(jī)械效率通常用百分比表示。知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械效率在使用機(jī)械工作時(shí)，有用功忽略繩重與摩擦的影響，則機(jī)械效率：滑輪組的機(jī)械效率在數(shù)值上等于物重與總重的比值?；喗M機(jī)械效率的討論同一滑輪組，提升的物體越重，機(jī)械效率就越高。提升相同的重物，所用動(dòng)滑輪越輕，機(jī)械效率就越高。忽略繩重與摩擦的影響，則機(jī)械效率：滑輪組的機(jī)械效率在數(shù)值上

探究實(shí)驗(yàn)：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率F【實(shí)驗(yàn)原理】

【實(shí)驗(yàn)器材】彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、鉤碼繩端的拉力F、___________、_________________和___________________________。物體重G物體上升距離h繩自由端移動(dòng)距離s【需要直接測(cè)量的物理量】探究實(shí)驗(yàn)：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率F【實(shí)驗(yàn)原理】實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的方向應(yīng)盡量_____________，且應(yīng)在鉤碼____________的過程中讀取拉力的大小。豎直向上勻速移動(dòng)注意事項(xiàng)：

實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的方向應(yīng)盡G/Nh/mF/Ns/mW有/JW總/Jη123F實(shí)驗(yàn)1保持動(dòng)滑輪重一定，改變鉤碼重力結(jié)論：動(dòng)滑輪重一定，物重越大，機(jī)械效率越高。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW總/Jη123F實(shí)驗(yàn)1G/Nh/mF/Ns/mW有/JW總/Jη12實(shí)驗(yàn)2保持鉤碼重力一定，改變動(dòng)滑輪重。結(jié)論：物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率低。FFG/Nh/mF/Ns/mW有/JW總/Jη12實(shí)驗(yàn)2保持探究：影響斜面機(jī)械效率的因素實(shí)驗(yàn)時(shí)沿斜面勻速拉動(dòng)木塊，并在拉動(dòng)中讀出拉力的大小。探究：影響斜面機(jī)械效率的因素實(shí)驗(yàn)時(shí)沿斜面勻速拉動(dòng)木塊，并在拉實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾斜程度斜面材料木塊重力G/N斜面高度h/m有用功W有/J拉力F/N斜面長(zhǎng)度s/m總功W總/J機(jī)械效率1較緩木板10.10.10.20.70.1471.4%2較陡木板10.170.170.30.70.2181%3陡木板10.240.240.40.70.2485.7%4棉布10.240.240.50.70.3568.6%5毛巾10.240.240.60.70.4257.1%實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾斜程度斜面材料木塊重力G/N斜面高度h/m有用斜面的機(jī)械效率與1.斜面的粗糙程度有關(guān)：同一斜面，拉同一物體，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低。2.斜面的傾斜程度有關(guān)：粗糙程度相同，拉同一物體，斜面越陡（傾角越大），拉力越大，效率越高。結(jié)論斜面的機(jī)械效率與結(jié)論例1（2019?福建）工人用如圖的機(jī)械將物體勻速提升到某一高度，若物體的重力與滑輪的重力之比G物∶G滑輪=9∶1，忽略繩重與摩擦的影響，則機(jī)械效率為（）A．10%B．45%

C．80%

D．90%D連接中考例1（2019?福建）工人用如圖的機(jī)械將物體勻速提升到某一高例2（2019?荊門）如圖用同一滑輪組分別將兩個(gè)不同的物體A和B勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重和摩擦的影響，提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大，則下列判斷正確的是（）①A物體比B物體輕②提升A的拉力較大③提升A所做的額外功較少④提升A做的有用功較多A．只有①③B．只有②④C．只有②③D．只有①④A更重B提升A的拉力較大提升A做的有用功較多連接中考例2（2019?荊門）如圖用同一滑輪組分別將兩個(gè)不同的物體A1.關(guān)于機(jī)械效率，以下說法正確的是（）D.省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高C.做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高B.單位時(shí)間里做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高A.機(jī)械效率總小于1基礎(chǔ)鞏固題A1.關(guān)于機(jī)械效率，以下說法正確的是（）D2.某機(jī)械的機(jī)械效率是75%，這說明使用這一裝置做功()D.額外功占總功的3/4

C.總功是有用功的3倍B.有用功是額外功的3倍A.總功是額外功的3倍B基礎(chǔ)鞏固題2.某機(jī)械的機(jī)械效率是75%，這說明使用這一裝置做功(3.如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度，與提升B相比，提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大，若不計(jì)繩重與摩擦的影響，則提升A的過程(

)A.額外功較小 B.額外功較大C.總功較小 D.總功較大D基礎(chǔ)鞏固題3.如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同4.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體，拉力F的大小為30N。若物體和地面之間的摩擦力大小為45N，則A處的拉力大小和滑輪組的機(jī)械效率分別為(

)A.45N、50%

B.45N、75%C.60N、50%

D.60N、75%Bf=45N基礎(chǔ)鞏固題4.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為300如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)。貨物A的速度為v=2m/s，經(jīng)過t=10s，貨物A豎直升高h(yuǎn)=10m。已知汽車對(duì)繩的拉力F的功率P=120kW，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：（1）t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功；（2）汽車對(duì)繩的拉力大?。唬?）斜面的機(jī)械效率。能力提升題如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×10解：（1）t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功：

W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；（2）由圖知，n=3，拉力端移動(dòng)速度：v=3v物=3×2m/s=6m