人教版八年级物理下册1机械效率课件

但又不得不 做的功
3m
一、有用功、额外功、总功
1、有用功 （W有用）：对人们有用的 功(或直接对物体所做的功)
2、额外功 （ W额）：人们不需要但又
不得不做的功
3、总功（ W总）:有用功与额外功的总和.
W总=W有+W额
做一做：
1、用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功, 哪部分是额外功?
W总 F s 250N 4m 1000J
W有 800J 80%
W总 1000J
例2. 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚 手架上，所用力是120N，求有用功、总功和 机械效率各 是多少？
已知：G=200N F=120N
h=9m
S=18m
解： W有 G h 200N 9m 1800J
(W额)
(W有)
(W有)
2 3120J 对桶做功 120J
780J
3对口袋做功 30J
2520J
(W额)
180J
(W额)
690JBiblioteka 90J克服重力做功 2400J
对滑轮做功 60J
对滑轮做功 60J
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
1
对沙子做功 600J
2
对沙子做功 600J
3
对沙子做功 600J
二、滑轮组的效率
W有用=F拉S
1、有用功：W有用=G物h
额外功:W额=G轮h（忽略摩擦力）
总功：W总=FS
F
F拉
2、滑轮组的效率
% W有用 100 W总
η=W有用/W总 =G物h/FS =G物/nF (S=nh)
G物
η= G物/nF
3、提高滑轮组机械效率的方法: （1）．增大物重； （2）．减小动滑轮重； （3）．减少机械间的摩擦。
二、机械效率：
1、定义：有用功与总功的比值。
公式 : W有用 100% W有用
W总
W有用 W额外
2、公式讨论：
W额外 0(实际存在)所以 1 W额外 0(理想情况)所以 1
请你判断：下面说法中是否正确？
1．有用功越多，机械效率越高（ × ） 2．额外功越少，机械效率越高（ × ） 3．物体做功越慢，机械效率越低（ × ） 4．做总功越多，机械效率越低（ × ） 5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越 高（ √ ） 6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越 高（ √ ） 7．机械效率越高，越省力（ × ）
W总 F s 120N 18m 2160J
W有 1800J 83.3%
W总 2160J
例：一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外 功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是 多少？机械效率是多少？
解： 起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600N
起重机提升重物所做的有用功
提水所做的功是有用功; 提水桶所做的功是额外功。
2、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。
1
对沙子做功 600J
2
对沙子做功 600J
3
对沙子做功 600J
(W有)
1 对桶做功 120J
3.机械效率总是小于1。 4.机械效率一般用百分数表示，没有单位!
一些机械的机械效率：
起重机的 机械效率 是60%， 它表示什 么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比 值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的
40％是额外功．
离心式水泵60%－80%
柴油机28%－37%
1804年特雷维辛克发明的蒸 汽机车．蒸汽机的效率通常 只有6%－15%．
例1.用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到高2m，
所用拉力是250N，求有用功、额外功、总功和 动滑轮的机械效率各是多少？
已知：G=400N
F=250N
求： W有
W额
h=2m
W总
S=nh=4m
η
解：W有 G h 400N 2m 800J
W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J
汽油机 22%－27%
理解机械的三种功
要实现目的，完
成有用功,必须
施加动力F对滑
轮做功，动力所
F
做的是总功
提升物体G是目
的,有利用价值,
是有用功
G
如：用竖直方向上 的滑轮提升物体G
要提升重物G，同时 必须将动滑轮也提 升。这时，你要克 服动滑轮重力和摩 擦而额外做功，否 则你不能完成任务。 这部分功无利用价 值而又不得不做， 是额外功。
W有=FS=Gh =3600N×4m=14400J=1.44×104J
起重机做的总功 W总=W有+W额 =14400J+9600J=2.4×104J
因此，起重机的机械效率 η=W有/W总 = 1.44×104J/2.4×104J=60%
探究 斜面的机械效率
1、提出猜想：
斜面的机械效率可能和 斜面的倾斜程度有关。
2、参考器材：
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
3、探究过程：
⑴组装器材 ⑵进行实验 ⑶分析数据，得到结论
实验装置：
S
F
h
结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。
理论推导:
W有 Gh G Sin
W总 FS F
W有 Gh G Sin
12.3 机械效率
把100N的沙子运到三楼，你会选用哪种方法？
为什么？
1
2
3
对沙子做功
对沙子做功
对沙子做功
1 对桶做功
2 对桶做功
3 对口袋做功
克服重力做功
对滑轮做功
对滑轮做功
方法1：用桶提沙子 他的目的是： 把沙子运上三楼
• 对砂子做功
对人们有用 必须做的功
3m
• 对空桶做功
并不需要做
• 克服自身重力做功
W总 FS F
与斜面的光滑程度有关
三、影响斜面机械效率的因素有两点
（1）斜面的坡度 斜面越陡,机械效率越高
（2）斜面的光滑程度 斜面越光滑,机械效率越高
知识小结
一、机械的三种功：
有用功——有利用价值的功。
总功——动力对机械所做的功。 额外功——对人们无利用价值
W总 W有用 W额外
而又不得不做的功。
1 对桶做功
2 3120J 对桶做功
780J
690J
3 对口袋做功
2520J
180J
90J
克服重力做功
对滑轮做功
对滑轮做功
19%
77%
87%
二、 机 械 效 率
1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.
2.表达式: % W有用 100
W总
想一想：有没有机械效率为100%的机械？为什么？
没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1