12. 4 机械效率 课件 2024-2025学年人教版八年级物理下册.pptxVIP

第十二章简单机械

12.4机械效率;

1.物理观念：结合实例分析什么是有用功、额外功和总功；理解机

械效率，会用公式进行简单的计算；通过实验能说出提高机械效率的

方法。

2.科学思维：通过观察、分析和讨论，理解额外功产生的原因，知道机械效率n1

3.科学探究：测量滑轮组的机械效率，掌握实验方法和技巧；学习运用控制变量法进行探究实验，培养科学思维和实验能力。

4.科学态度与责任：知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。;

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?;

【自主预习】

带着下面的问题预习课本第117页：

“有用功和额外功”。

1、图12.4-1,甲、乙两次两次拉力做的功相同吗?为什么?

2、什么是是有用功、额外功和总功?;

演示研究使用动滑轮是否省功

【提出问题】

如图甲、乙，绳端拉力所做的功与滑轮

组对重物所做的功相同吗?

【实验器材】

弹簧测力计、砝码、动滑轮、线等。;

演示研究使用动滑轮是否省功

【设计实验】

1.如图甲，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。

2.如图乙，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?;

演示研究使用动滑轮是否省功

【进行实验】

1.如图甲，用弹簧测力计直接将2个钩码匀速提升0.1m,将弹簧测力计的示数F和钩码向上移动的距离s?计入表格中。

2.如图乙，用弹簧测力计和一个动滑轮

将2个钩码匀速提升0.1m,将弹簧测力计的示数F和绳子自由端向上移动的距离s?

计入表格中。;

NN

0--0

1.0二1.02.0=2.03.03.0

4.0二4.0

F=1.2N;

做功方式;

做功方式;

【实验结论】

使钩码上升相同的高度，利用动滑轮提升钩码时做的功

大于直接提升钩码所做的功；这表明：

使用动滑轮不但不省功，反而要多做功。

【交流评估】

使用动滑轮会省一半的力，但拉力移动的距离增加了一

倍，加上动滑轮的自重及摩擦等因素的影响，使用动滑轮提升重物非但不省功，还要多做功。;

小组合作学习：讨论为什么使用动滑轮提升钩码做的功比直

接用手提升钩码做的功多.

归纳：使用动滑轮时，不可避免地要克服重力、重

力做功，还要克服做功，所以使用动滑轮所做的功多.

【交流评估】

使用动滑轮会省一半的力，但拉力移动的距离增加了一

倍，加上动滑轮的自重及摩擦等因素的影响，使用动滑轮提升重物非但不省功，还要多做功。;

有用功和额外功

1.有用功(W有用):为了达到工作目的所做的功。

2.总功(W总):使用机械时，动力对机械所做的功。

3.额外功(额外):对人们没有用，但不得不做的功。;

如果桶掉到井里，从井里捞

桶的时候，捞上的桶里带了一

些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功?

提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。;

例题

例1、图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设

备，其结构可简化为图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为300kg,在绳子自由端施加1250N拉力，物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求：

(1)绳子拉力端移动的距离；(2)拉力的功率；

(3)有用功

解：(1)绳端离：s=vt=1.5m/s×10s=15m

(2)拉力F的功率拉力F的功率

(3)有用功：W有=Gh=mgh=300kg×10N/kg×5m=15000J;

针对训练

1、如图所示，物体重180N,动滑轮重10N,

小明用100N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2m,则此过程中有用功是360J,额外功是40 J,总功是400J。;

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。

1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。;

3.物理意义：机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。

4.使用任何机械都有额外功，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。

5.机械效率的高低与机械省力多少无关，不要认为机械越省力其机械效率