机械效率++2024-2025学年人教版八年级下册物理.pptxVIP

第12章简单机械;

12.4机械效;

12.4机械效

不省力，可以改变力的方向，实质是等臂杠杆

可以省力，但不能改变力的方向，实质是动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆

既能省力，又能改变力的方向;

我国许多地方原来都没有自来水，

人们为了食用水，要从井中打水。如图所示，在这个从井中提水上来的过程中，人对哪些物体做了功?这些功都是人们希望做的吗?对谁做的功才是有用的呢?;

问题-

利用机械帮助我们工作，会给我们带来极大的方便。有的机械可以省力，有的机械可以省距离。利用滑轮组提升重物，绳端拉力所做的功与滑轮组对重物所做的功相同吗?;

有用功和额外功

为了回答这个问题，我们可以通过一个简单的实验来进行;

研究使用动滑轮是否省功

1.如图12.4-1甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功。

图12.4-1研究使用;

2.如图12.4-1乙所示，用弹簧测力计并借助一个动

滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，计算弹簧测力计的拉力所做的功。

这两次拉力所做的功相同吗?为什么?

实验结果表明，虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但第二次实验中拉力做的功要多一些。;

在第二次实验中，将钩码提升一定的高度是我们的工作目的，

动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功，用W表示。

弹簧测力计的拉力所做的功，叫作总功，用W总表示。

用动滑轮提升钩码时，我们还不可避免地要克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫作额外功，用W额火外7表示。;

总功等于有用功与额外功之和，即

W总=W有用+W额外

大量实验表明，动力对机械所做的功(总功)总是大于机械对外所做的功(有用功)。事实上，使用任何机械都不能省功。;

在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功

越少越好，即额外功在总功中所占的比例越小越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。;

有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。机械效率

通常用百分数表示。起重机的机械效率一般为40%~50%,抽水机的机械效率一般为60%~80%。;

例题

起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少?g取10N/kg。

解起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等

F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N

起重机提升重物所做的功是有用功

W有用=Fh=5×103N×3m=1.5×104J;

起重机的电动机所做的功是总功

W总=3.4×104J

因此，起重机的机械效率;

12.4机械效;

演示

测量滑轮组的机械效率

实验思路

要想测量滑轮组的机械效率，就要想办法找出使用滑轮组工作时的有用功和总功，然后求出二者的比值。本实验可以测量如图12.4-2所示滑轮组的机械效率，请根据此实验装置思考：要想知道有用功和总功，需要测量哪些量?;

实验过程

根据实验思路中的分析，可以像下面这样进行实验。

1.用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入后面的表格中。

2.按照图12.4-2安装滑轮组，分别记下钩码和绳端(弹簧测力计挂钩底部)的位置。;

3.缓慢拉动弹簧测力计，使钩

码升高，读出拉力F,用刻度尺

测出钩码提升的高度h和绳端移

动的距离s,将这三个量填入下表。

4.算出有用功W有用、总功W总、机械效率η并填入下表。;

次数;

你在三次实验中测得的机械效率一样吗?说一说影响滑轮组

机械效率的因素有哪些。;

提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、

提高经济效益有重要的意义。提高机械效率的主要办法是改进结构，使机械设备更合理、更轻巧。在使用中按照技术规程经常保养，使机械设备处于良好的状态，对于保持和提高机械效率也有重要作用。;;;;

途径可以提高机械效率。

没有。因为使用机械做功时，必然要克服机械自重、摩擦

等做额外功，即有用功定小于总功，机械效率一定小于100%。使用滑轮组提升重物时，尽量使用轻质材料制成的动滑轮和绳子，尽量减小绳和滑轮间的摩擦，增大重物质量，这样可以减小额外功，增大有用功，提高机械效率。;

⑤用一个动滑轮在5s内将一个重200N的物体向上匀速提起

3m,拉力为150N这个动滑轮的机械效率是多少?拉力的功率是多少?

66.7%;180W;

12.4机械效

基本概念有用功、额外功和总功定义有用功跟总功的比值

计算公式

规律机械效率总小于1;

1.卖茶杯