八年级物理全册第十章机械与人第五节机械效率课件（24张） 24页

第十章 机械与人 第 5 节 机械效率 你到学校上学，直接用手抱着书去和用书包装着书拉过去在做功方面有什么区别？ 目的是让学生到学校，用摩托车送时，有没有不想做的功产生？ 小明家 住在二楼， 买了一些沙子，可以用定滑轮和动滑轮 ，使用动滑轮 的目的是为了？ 思考 ：两次做功的多少相等吗 ？ 一、有用功、额外功、总功 1 、有用功 （ w 有 ） ： 使用机械时对人们有用的功 喝水时 对水做的功 滑轮组提升物体时 对物体做的功 2 、额外 功 （ w 额 ） ： 人们不需要但又 不得不做 的功 喝水时 对瓶子做的功 滑轮组提升物体时 对动滑轮、绳子和克服摩擦做的功 3 、总 功（ w 总 ） ： 有用功与额外功的总和 喝水时 对水和瓶子做的功 滑轮组提升物体时 绳子自由端拉力做的功 请分别计算出三种情况下 有用功、额外功和总功 分别是多少？ 把 100N 的沙子运上 3 楼。 人提沙子做功 对沙子做功 对桶做功 W 1 = 600 J 克服自重做功 总功 3120J 额外功 2520 J 沙子重 100 N 人 体重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m W 2 = 120 J W 3 = 2400 J 有用功 600 J 对沙子做功 W 1 = 600 J 对桶做功 对动滑轮做功 有用功 600J 额外功 180J 沙子重 100 N 人体重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m W 2 = 120 J W 3 = 60 J 总功 780J 对沙子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 沙子重 100 N 人体重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m W 1 = 600 J W 2 = 30 J W 3 = 60 J 有用功 600J 额外功 90J 总功 690 J 600J 3120J × 100% 600J 780J × 100% 600J 690J × 100% 19% 77 % 87 % ≈ ≈ ≈ 二、 机械效率： 　 1 ．定义： 有用功 与 总 功 的比值。 　 2 ．公式： 3 ．用百分数 表示 。 4 . 额外功不可避免，故 机械效率一定小于 1 。 ＊ 有用功相同时 ，额外功越小，机械效率越大。 ＊ 额外功相同时 ，有用功越大，机械效率越大。 η ＝ 　　　　　　　　　　 W 有用 W 总 × 100% 常见机械的效率 滑轮组 50%~70% 起重机 40%~50% 抽水机 60%~80% 离心式水泵 60%~80% 因此，使用机械时，要充分发挥机械设备的作用，减小额外功以提高机械效率。 F ； s ； v 绳 G ； h 三 、滑轮组中的 机械效率 动滑轮下绳子做功： W 有 =Gh 绳子自由端拉力做功： W 总 =FS 机械效率： F ； s 绳 ； v 绳 f ； s 物 ； v 物 克服摩擦力做功： W 有 = f S 物 绳子自由端拉力做功： W 总 =FS 绳 机械效率： ×100 % η ＝ 　　 W 有用 W 总 400J 480J 练习： 用一个动滑轮 ，将 200N 的物体匀速提升 2m ，所用拉力 F 为 120N ，此动滑轮的机械效率是多少？ 已知： G =200N ， h =2m ， F =120N ， s =2h=4m 解： W 有 = Gh =200N×2m=400J W 总 = Fs =120N×4m=480J ＝ 　　　　　　 　　 ≈ 83.3% 例： 如图 ，忽略绳重和摩擦，用拉力 F 拉着 10 N 的重物匀速上升，绳子自由端移动 1 m ，动滑轮重力 2 N ， 求：（ 1 ）拉力 F ； （ 2 ）物体上升的距离； （ 3 ）有用功，总功，机械效率。 6 6N 2 m 1 0J 1 2 J 83.3% 四、 测滑轮组的机械效率： 实验原理 实验器材 注意事项 弹簧测力计、刻度尺 、铁架 台、滑轮、细线、钩码。 竖直 向上， 缓慢 拉动测力计。 G /N h /m F /N s /m W 有 /J W 总 /J 1 2 3 F 实验 1 ： 保持动滑轮 重一定，改变钩码重力。 结论： 动滑轮重 一定 , 物重 越大 ，机械效率 越高 。 G /N G 动 /N h /m F /N s /m W 有 /J W 总 /J 1 2 实验 2 ： 保持钩码 重力一定，改变动滑轮重。 结论 ： 物 重 一定，动滑轮 越重 ，机械效率 低 。 F F 2 2 1 0 .1 0 .1 1 2 0 .3 0.4 0.2 0.2 0.3 0.8 66.7% 25% 4 例： 关于机械效率 ，下列说法正确的是（ ） A .机械效率高的机械做功一定多 B .使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高 C .没有摩擦时，机械效率一定等于100% D .做同样的有用功，额外功越小，机械效率越大 C 例： 用滑轮组将 重400 N的物体提高3 m，已知滑轮组的机械效率是80％，则总功、额外功分别为( ) A .300 J、1 500 J B .1 500 J、300 J C .1 200 J、1 500 J D.1 500 J、1 200 J B 例： 某 建筑工地的工人师傅用图所示的滑轮组提升质量为 72kg 的重物 A ，动滑轮重 120N ，物体 A 以 0.1m/s 的速度沿竖直方向匀速上升了 20s ，不计绳重和摩擦，取 g =10N ／ kg 求：（ 1 ） 拉力 20s 做了多少功？ （ 2 ）拉力做 功的功率是多少 ？ （ 3 ） 滑轮组的机械效率 是 多少？ 1680 J 84w 85.7%