《人教版八年级物理下册12.3机械效率》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版八年级物理下册12.3机械效率（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复习提问：1 1、功的两个要素：、功的两个要素：一是作用在物体上的力。一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通过的距离。二是物体在力的方向上通过的距离。2 2、功的计算公式：、功的计算公式：W=FSW=Gh或或课前热身课前热身1.某建筑工地上，起重机将某建筑工地上，起重机将1000 N的重物竖直向上匀速提的重物竖直向上匀速提升升10 m后，又将重物水平移动了后，又将重物水平移动了5 m，在整个过程中，在整个过程中，当物体向上运动时，拉力做功当物体向上运动时，拉力做功_J；当在水平方向；当在水平方向 移动移动时，拉力做功时，拉力做功_J.2.重力为重力为100 N的物体，受到的物体，受到5
2、0 N的水平拉力，在水平面的水平拉力，在水平面上匀速前进上匀速前进5 m，则重力做功为，则重力做功为_J，拉力做功为，拉力做功为_ J.01040250课前热身课前热身3.如图如图6-2-2所示，一个工人用此滑轮组在所示，一个工人用此滑轮组在10 s内将重内将重600 N的物体匀速提高了的物体匀速提高了5 m，则该工，则该工 人作用在绳子人作用在绳子自由端的拉力自由端的拉力F=_ N，他拉绳子的速度是，他拉绳子的速度是_ m/s，拉力拉力F所做的功为所做的功为_ _ J，拉力，拉力F的功率为的功率为_ W.30013003000图图6-2-22N2N1.2N2N研究动滑轮做功研究动滑轮做功1、
3、用如图装置分别将重2N同一物体匀速提高0.5米，拉力做功分别为：W1=Gh=2N 0.5 m =1Jw2=Fs=1.2N1m =1.2J2、两次拉力所做的功为什么不一样1 1、三种情况的共同目的是什么？、三种情况的共同目的是什么？_。对它做了多少功对它做了多少功_。把沙子运上三楼把沙子运上三楼600J600J有用功有用功2 2、为达到目的，不得不多做一些功。分别如下：、为达到目的，不得不多做一些功。分别如下：第一种：对第一种：对_、_分别做分别做_J_J_J_J第二种：对第二种：对_、_分别做分别做_J_J_J_J第三种：对第三种：对_、_分别做分别做_J_J_J_J人自身人自身桶桶动滑轮动滑
4、轮动滑轮动滑轮桶桶口袋口袋2400120601206030额额外外功功1.有用功：对人们有用的功。举高重物时：W有=G物h一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功2、额外功：人们不需要但又 不得不做的功。（1）克服机械自重做的功W额外=G动滑轮h使用动滑轮或滑轮组时：（2）克服机械间的摩擦做的功3、总功： 有用功和额外功的和，叫总功。W总=W有用+ W额外公式（公式（1） 公式（公式（2） W总=FS用水桶从井中用水桶从井中提水提水的时候的时候, ,所做的功所做的功哪部分是有用功哪部分是有用功, ,哪部分是额外功哪部分是额外功? ?目的：目的：思考：思考：提水提水提水桶所做的功是额外功
5、。提水桶所做的功是额外功。提水所做的功是有用功提水所做的功是有用功; ;如果桶掉到井里如果桶掉到井里, ,从井里从井里捞桶捞桶的时候的时候, ,捞上的桶里带了一些水捞上的桶里带了一些水, ,这种情况下这种情况下哪部分是有用功哪部分是有用功, ,哪部分是额外功哪部分是额外功? ?目的：目的：思考：思考：捞桶捞桶提水所做的功是额外功。提水所做的功是额外功。提水桶所做的功是有用功提水桶所做的功是有用功; ;二、机械效率二、机械效率1.1.有用功跟总功的比值叫机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率 4.4.有用功小于总功，所以机械效率总小于有用功小于总功，所以机械效率总小于1 思考思考:机械效率会大于吗
6、？为什么？机械效率会大于吗？为什么？2.公式：公式： 3.3.机械效率一般用百分数表示，没有单位机械效率一般用百分数表示，没有单位 某起重机的机械效率某起重机的机械效率70%70%，它表示什么意思？它表示什么意思？使用起重机提升重物时所做的使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是有用功跟总功的比值是70%70%。离心式水泵离心式水泵离心式水泵离心式水泵60%60%80%80%柴油机柴油机柴油机柴油机28%28%37%37%起重机起重机起重机起重机40%40%50%50%汽油机汽油机汽油机汽油机 22%22%27%27%电动机电动机电动机电动机 80%80%90%90%燃气轮机燃气轮机燃气
7、轮机燃气轮机 20%20%30%30%18041804年特雷维辛克发明的蒸汽机车年特雷维辛克发明的蒸汽机车年特雷维辛克发明的蒸汽机车年特雷维辛克发明的蒸汽机车蒸汽机的效率通常只有蒸汽机的效率通常只有蒸汽机的效率通常只有蒸汽机的效率通常只有6%6%15%15%空气喷气发动机空气喷气发动机空气喷气发动机空气喷气发动机 50%50%60%60%1、请你判断：、请你判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（ ）2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（ ）3物体做功越慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（ ）4做总功越多，机械
8、效率越高（做总功越多，机械效率越高（ ）5做做相相同同的的有有用用功功，额额外外功功越越少少，机机械械效效率率越越高（高（ ）6做做相相同同的的总总功功时时，有有用用功功越越多多，机机械械效效率率越越高（高（ ）7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（ ）滑轮组提高重物时滑轮组提高重物时: :W有用有用W总总 S=G物物 hF sn h1、如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?G解:因为h= S=10cm=0.1m13W有=Gh=240 N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m
9、=30J = = 100%=80% W有W总24J30J F例题例题通过一动滑轮用通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高牛的重物，使重物提高2米。米。多少？机械效率多少？多少？机械效率多少？W有=Gh=100N2m=200JW总=FS=60N4m=240JF解：S=2h=22m=4m有用推论：有用推论：( (竖直放置）竖直放置）想一想：滑轮组水平放置时，怎样？滑轮组水平拉动物体时滑轮组水平拉动物体时: :W有用有用W总总 S绳绳=f s物物F s绳绳ns物物有用推论：有用推论：( (水平放置）水平放置）如如图图T5T51 1所所示示，水水平平桌桌面面上上
10、放放一一重重100 100 N N的的物物体体A A，A A与与桌桌面面的的摩摩擦擦力力为为40 40 N, N, 当当用用力力30N30N的的拉拉力力F F拉拉绳绳子子的的自自由由端端使使A A匀匀速速运运动时动时，滑，滑轮组轮组的机械效率？的机械效率？( (不不计计滑滑轮轮摩摩 擦及重力擦及重力)()() )三、实验探究三、实验探究探究一：测滑轮组的机械效率探究一：测滑轮组的机械效率实验原理实验原理G/N h/mF/Ns/mW有有/JW总总/J123F实验实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。保持动滑轮重一定，改变钩码重力。结论：结论： (1)(1)动滑轮重动滑轮重一定一定, ,物重物重越
11、大越大，机械效率，机械效率越高越高。10.10.530.11.583.388.94.530.20.431.50.1420.10.8366.7=0.5N=0.8N=1.5NG/Nh/m F/N s/m W有有/J W总总/J122.2.条件：物重一定条件：物重一定实验实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。保持钩码重力一定，改变动滑轮重。结论：结论： (2)物重物重一定，动滑轮一定，动滑轮越重越重，机械效率，机械效率低低。FF滑轮组的机械效率跟滑轮组的机械效率跟物重物重和和动滑轮重动滑轮重有关。有关。4 4、结论：、结论： (1)(1)动滑轮重动滑轮重一定一定, ,物重物重越大越大，机械效率，机械
12、效率越高越高。 (2)物重物重一定，动滑轮一定，动滑轮越重越重，机械效率，机械效率低低。总结影响滑轮组机械效率的因素：总结影响滑轮组机械效率的因素： (1)动滑轮重动滑轮重 (2)物重物重 (3)滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 （在题目在一般忽略不计）（在题目在一般忽略不计）理解：机械效率与省力多少、功率大小、重物被理解：机械效率与省力多少、功率大小、重物被提升的高度无关！提升的高度无关！ “议一议议一议”：1、对于同一个机械，如果使用情况不同，、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？有何特点呢？机械效率相同吗？有何特点呢？ 为什么？为什么？ 不相同。
13、不相同。 对于对于同一个机械同一个机械，机械的自重和摩擦不变，机械的自重和摩擦不变，所以机械的所以机械的额外功不变额外功不变 所挂的所挂的重物越大重物越大，有用功越多有用功越多，则有用功，则有用功所所占的比例越大占的比例越大所以，对于所以，对于同一个机械同一个机械，所挂的，所挂的重物越大重物越大，机械效率越高机械效率越高3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？械效率？ 增大有用功所占的比例：增大有用功所占的比例：减小额外功所占的比例：减小额外功所占的比例：“议一议议一议”：2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么、对于不同的机械，如果所
14、挂的重物相同，那么机械效率会相同吗？为什么？机械效率会相同吗？为什么？ 机械对外所做的有用功一定时，机械本身的机械对外所做的有用功一定时，机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大的比例越大所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。额外功一定时，增加有用功额外功一定时，增加有用功有用功一定时，减小额外功有用功一定时，减小额外功影响滑轮组机械效率的影响滑轮组机械效率的因素因素l1 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
15、、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦l2 2、动滑轮的自重、动滑轮的自重l3 3、所提升的物重、所提升的物重l4 4、机械效率与省力多少无关、与功率大、机械效率与省力多少无关、与功率大小无关、与重物被提升的高度无关！小无关、与重物被提升的高度无关！请你思考提高机械效率提高机械效率 的方法的方法2、改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 1、减小机械间的摩擦力。减小机械间的摩擦力。请你思考例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑例如：加强机械运动部位的
16、润滑.3 3、增加物重，让机械尽量满负荷工作、增加物重，让机械尽量满负荷工作。课时训练课时训练1.举重运动员把重举重运动员把重1.5103 N的杠铃举高的杠铃举高1.8 m，在这个过，在这个过程中他做功程中他做功_ J，然后，他又举着杠铃水平向前移，然后，他又举着杠铃水平向前移动动1 m，在这个过程中，他又做，在这个过程中，他又做 功功_J.2.一辆汽车满载时总重一辆汽车满载时总重G=8104 N，在，在F=8200 N的牵引力的牵引力作用下上坡，已知汽作用下上坡，已知汽 车沿斜坡前进车沿斜坡前进s=500 m时，竖直方向时，竖直方向升高升高h=10 m，则牵引力，则牵引力F对汽车做的功是对汽
17、车做的功是_ J，重，重力对汽车做的功是力对汽车做的功是_ J.3.某人用某人用F=100 N的水平力将一质量为的水平力将一质量为30 kg的物体沿水平的物体沿水平方向推动了方向推动了2 m，接着又把它，接着又把它 匀速举高匀速举高1 m，这人对物体，这人对物体共做了共做了_ J的功的功.(g=10 N/kg)02.71034.11068105500课时训练课时训练4.功率是表示功率是表示_的物理量的物理量.甲、乙两台机器做相同的甲、乙两台机器做相同的功所需的时间功所需的时间 之比为之比为3 2，则甲、乙两机器的功率之比为，则甲、乙两机器的功率之比为_.5.一台拖拉机，功率为一台拖拉机，功率为
18、20 kW，它以，它以7.2 km/h的速度匀速前的速度匀速前进进0.5 h，做功，做功_J，它受到的阻力为，它受到的阻力为_ N.2 3做功快慢做功快慢100003.6 107课时训练课时训练6.如图如图6-2-8所示，用一轻质杠杆所示，用一轻质杠杆AB提升重为提升重为200 N的物体的物体G，支点，支点O处的摩擦处的摩擦 不计，不计，BO=2OA，重物被举高，重物被举高0.2 m，则动，则动力作用点竖直下降的距离是力作用点竖直下降的距离是_ m，动力做功是，动力做功是_J，动力，动力是是_ N.图图6-2-80.440100课时训练课时训练7.某机械的效率为某机械的效率为75%，已知所做的
19、有用功是，已知所做的有用功是600 J，则总功是，则总功是_J，额，额 外功是外功是_J.8.如图如图6-2-9所示，用滑轮组匀速提升一重为所示，用滑轮组匀速提升一重为100 N的重物，所的重物，所用的拉力用的拉力F大小为大小为60 N. 如果物体上升如果物体上升1 m，则，则W总总=_J，W有用有用=_J，=_，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重G动动= _N.800200图图6-2-912010083.3%20课时训练课时训练9.某机械的功率是某机械的功率是750 W，表示该机械，表示该机械( )A.每秒做功每秒做功750 J/s B.能做能做750 J的功的功
20、C. 1s的功率是的功率是750 W D. 1 s内做内做750 J的功的功10.有甲、乙两台机器，甲机器的机械效率是有甲、乙两台机器，甲机器的机械效率是90%,乙机器乙机器的机械效率是的机械效率是80%，那么下列说法，那么下列说法 中正确的是中正确的是( )A.甲机器一定比乙机器省力甲机器一定比乙机器省力B.甲机器的功率一定比乙机器大甲机器的功率一定比乙机器大C.甲机器的有用功一定比乙机器多甲机器的有用功一定比乙机器多D.以上说法都不对以上说法都不对11.用机械效率为用机械效率为90%的滑轮组提起的滑轮组提起270 N的重物，加在绳的重物，加在绳子自由端的拉力为子自由端的拉力为100 N，则
21、滑轮，则滑轮 组上承受拉力的绳子组上承受拉力的绳子股数应为股数应为( )A. 2股股 B. 3股股 C. 4股股 D. 5股股DDB课时训练课时训练12.提高滑轮组的机械效率，下列措施正确的是提高滑轮组的机械效率，下列措施正确的是( )A.多用几个动滑轮，减小拉力多用几个动滑轮，减小拉力B.增加钩码个数，增大拉力增加钩码个数，增大拉力C.减小提升的高度，减小做功减小提升的高度，减小做功D.上述措施都可行上述措施都可行13.如图如图6-2-10所示，用水平力所示，用水平力F拉物体拉物体A在光滑水平面上在光滑水平面上沿直线移动沿直线移动S,做功做功W1 ；用同样的力；用同样的力F拉物体拉物体B在粗
22、糙水在粗糙水平面上沿直线移动平面上沿直线移动S,做功做功W2，则，则( )A.W1 = W2 B. W1W2 C. W1 W2 D.条件不定，无法比较条件不定，无法比较BA图图6-2-10FF光滑平面粗糙平面AB课时训练课时训练14.甲、乙两人同时爬上一座山顶，甲的体重小于乙的体重，甲、乙两人同时爬上一座山顶，甲的体重小于乙的体重，若使用时间相等，且两人所做的功分别为若使用时间相等，且两人所做的功分别为W1W2P1 P2则则 （ ）A. W1W2 P1 P2 B. W1 W2 P1 P2 C. W1 = W2 P1 = P2 D. W1 W2 P1 P2 B15.再重为再重为4N的动滑轮下面挂
23、一个重的动滑轮下面挂一个重16N的物体，提升的物体，提升物体时摩擦力不计，它的机械效率为物体时摩擦力不计，它的机械效率为 （ ）A. 25% B. 50% C. 80% D. 100% C16.甲、乙两台机械的机械效率分别是甲、乙两台机械的机械效率分别是80% 和和60%，现，现分别使用这两台机械做相同的有用功，那么使用这两分别使用这两台机械做相同的有用功，那么使用这两台机械所做的总功的比是台机械所做的总功的比是 （ ） A.1:1 B.4:3 C.3:4 D.无法断定无法断定B17.下列说法中正确的是下列说法中正确的是 （ ）A.使用机械的目的都是为了提高机械使用机械的目的都是为了提高机械B
24、。功的原理只适用于理想机械。功的原理只适用于理想机械C。使用机械的目的都是为了省力。使用机械的目的都是为了省力D。任何机械的机械效率都小于。任何机械的机械效率都小于1D课时训练课时训练15.在在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，得到如下数据，见表格两次实验，得到如下数据，见表格次数次数 钩码质量钩码质量(g) (g) 钩码的钩码的高度高度(m) 弹簧测力弹簧测力计示数计示数(N) 弹簧测力计移弹簧测力计移 动距离动距离(m) 1 11001000.10.10.50.50.30.32 22002000.20.20.90.90.60.
25、6 所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数最少分别为所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数最少分别为_和和_._.第第1 1次，第次，第2 2次实验的机械效率的大小分别是次实验的机械效率的大小分别是1 1=_=_，2 2 =_. =_.两次实验机械效率不同的原因是两次实验机械效率不同的原因是_操作中应注意：弹簧测力计应沿竖直向上方向拉着绳子使钩操作中应注意：弹簧测力计应沿竖直向上方向拉着绳子使钩码做码做_运动运动. .1165.3% 72% 额外功基本相同，额外功基本相同， 有用功却不同有用功却不同. 匀速直线匀速直线课时训练课时训练16.如图如图6-2-11所示，用滑轮组在所示，用滑轮组在20 s内把重
26、内把重600 N的物体匀速的物体匀速提高提高2 m的过程中，拉力的过程中，拉力F 做功为做功为1440 J，求：，求：滑轮组的滑轮组的有用功及机械效率有用功及机械效率拉力拉力F的大小及拉力的大小及拉力F的效率的效率 .【答案答案】1200 J，83.3%240 N，72 W图图6-2-11 同学们，其实生活中处处同学们，其实生活中处处都有美丽的景色，我们要善于都有美丽的景色，我们要善于去发现美，感受美，愿你们每去发现美，感受美，愿你们每个人的心中都有一片美的天地！个人的心中都有一片美的天地！探究探究 二、二、 斜面的机械效率斜面的机械效率1、提出猜想：、提出猜想：斜面的机械效率可能和斜面的机械
27、效率可能和 有关。有关。2、参考器材：、参考器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：、探究过程： 斜面的坡度斜面的坡度组装器材组装器材进行实验进行实验分析数据，得到结论分析数据，得到结论实验装置：实验装置：FShG实验过程：实验过程：测量小木块的测量小木块的重力重力G G，记录数据；，记录数据； 改变斜面的改变斜面的倾斜程度倾斜程度，重复步骤，重复步骤。 把把小小木木块块用用弹弹簧簧秤秤沿沿斜斜面面匀匀速速向向上上拉拉；分分别别记记录录拉拉力力F F、木木块块沿沿斜斜面面移移动的动的距离距离S S、木块上升的、木块上升的高度高度h h。注意事项：
28、注意事项：要匀速拉动要匀速拉动物体。物体。拉力要与斜面平行。拉力要与斜面平行。及时记录数据。及时记录数据。4 4、记录表格：、记录表格：斜面倾斜面倾斜程度斜程度木块重量木块重量 G/N斜面高度斜面高度 h/m拉力拉力F/N斜面长斜面长 s/m有用功有用功 W有有/J总功总功W总总/J 机机 械械 效效 率率较缓较缓较陡较陡很陡很陡结论：结论：斜面越陡，省力越少，机械效率越高。斜面越陡，省力越少，机械效率越高。有总公式：公式：实验前请猜想实验前请猜想实验前请猜想实验前请猜想: : : :1. 1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系你认为省力多少与斜面
29、的倾斜程度有什么关系你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系? ?2. 2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系? ?斜面的斜面的斜面的斜面的倾倾斜程斜程斜程斜程度度度度小小小小车车重量重量重量重量G/NG/N斜面高斜面高斜面高斜面高度度度度h/mh/m沿斜沿斜沿斜沿斜面拉面拉面拉面拉力力力力F/NF/N斜面斜面斜面斜面长长s/ms/m有用有用有用有用功功功功WW有有有有/J/J 总总功功功功WW总总/J/J机机机机械械械械效效效效率率率率较缓较缓较较陡陡陡陡最陡最陡最陡最陡小结
30、：小结：1、有用功、额外功、总功有用功、额外功、总功2、机械效率机械效率3、斜面的机械效率与坡度有关、斜面的机械效率与坡度有关3 3、如图所示，斜面长、如图所示，斜面长10m10m，高，高2m2m，工人要沿，工人要沿斜面把重斜面把重1500N1500N的物体匀速拉到斜面顶端，的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为若斜面的机械效率为75%75%，求：（，求：（1 1）工人做）工人做的有用功、总功、和额外功；（的有用功、总功、和额外功；（2 2）工人所）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。用的拉力和物体与斜面的摩擦力。F2m2 2、一台起重机将重、一台起重机将重36003600N N的货物提高
31、的货物提高4 4m m。如。如果额外功是果额外功是96009600J J，起重机做的有用功是，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？多少？总功是多少？机械效率是多少？3 3、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为车重为8108104 4N N，汽车受到的阻力为车重的，汽车受到的阻力为车重的0.030.03倍，倍，滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为8080，问：（，问：（1 1）该司机至少）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2 2）若）若拉动汽车时，汽车前进的速度为拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s0.1m/s，则司机，则司机做功的功率是多少？做功的功率是多少？
