八下物理十二章第三节机械效率

第三节机械效率学习目标1.理解什么是有用功，额外功和总功，理解三功之间的数量关系。

2.知道什么是机械效率，并能用机械效率公式准确计算。

3.知道机械效率取值范围及原因。

【预习生成】知识回顾：（要求：独立完成）时间3分钟每空0.5分1.做功的两个必要因素：一是物体要作用，二是物体要在方向上通过一定的。

2.功等于与的乘积。

用公式表示。

3.功的原理：使用任何机械都不______。

即W用机械 ____W不用机械.4.光滑程度相同的斜面，越平缓越______（省力或费力）。

【新知探究】1.有用功、额外功和总功时间20分钟每空 0.5分我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上, 利用P107页的三种方法向宿舍楼上运沙子，按表中要求通过计算回答哪种方法最好？哪种最不好？并说明理由。

问题：1.本图中我们的目的是_________________________________。

2.以方法二为例：A.那么为了完成目的而做的功是对_____做的功。

这部分功等于______________J。

B.为了达到目的不得不多做的功是对_______做的功。

这部分功等于__________J。

C.那么在整个过程中人所做的总功是对____和______做的功。

这部分功等于______J。

结合108页内容总结：有用功是_______________________________________________。

额外功是________________________________________________。

总功是____________________________________________。

【达标检测】1.甲用桶从井中提水其中对_______做的功是有用功,对_____做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。

2.乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水，则对_____做的功是有用功，对____做的功是额外功，___________________________是总功。

人教版初中物理八年级下册第十二章简单机械第3节机械效率课时练习一、单选题1．用同一滑轮组提起不同的重物（设摩擦力大小不变），则所提起的重物越重，机械效率就（）A．越小B．越大C．一样大D．无法确定2．已知滑轮组的机械效率为80%，绳自由端的拉力F与物重G的关系为14F G，则承担物体和动滑轮总重的绳子的股数是（）.A．4股B．5股C．3股D．6股3．如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m 高的平台上, 斜面长s=2m．(g取10N/kg)则A．推力的功率为40W B．推力做的总功300JC．斜面的机械效率为75﹪D．斜面对物体的摩擦力100N4．如图所示，用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是A．F1与F2大小相等B．甲中绳的自由端移动的距离比乙大C．F1做的总功比F2多D．甲的机械效率比乙高5．一台水泵每分钟内可把4.8t水扬高10m，若水泵效率为80%，带动水泵的电机效率为85%，则电机与水泵的配套功率应为A．12kw B．10kw C．9.8kw D．6kw 6．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高7．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m．把重物直接提升h所做的功作有用功．g取10N/kg，下列说法正确的是（）A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用B．做的有用功是40JC．此斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力大小为10N8．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1000N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为250N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是A．绳子自由端沿水平方向移动了6m B．物体受到的拉力为500NC．拉力F 的功率为500W D．滑轮组的机械效率为80%9．如图所示，动滑轮重为1 N，拉力F为5 N，则重物G和弹簧秤读数为A．G为4 N，弹簧秤读数为5 N B．G为9 N，弹簧秤读数为10 NC．G为10 N，弹簧秤读数为5 N D．G为9 N，弹簧秤读数为5 N10．小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组如图所示，分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子的自由端移动的距离为S1、S2，图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（）A．S1＞S2，η1=η2B．S1＞S2，η1＞η2C．S1＜S2，η1=η2D．S1＜S2，η1＞η211．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

§12.3 机械效率班级姓名学习目标1.知道什么是有用功、额外功和总功。

2.知道什么叫机械效率，知道计算公式。

知道械效率总小于1。

3.知道提高机械效率的意义和主要方法。

4.会测斜面和滑轮的机械效率复习回顾1．功的两个要素：、。

2．功的计算公式：。

自主学习演示：在右图所示的实验中，要把G=200N的重物，提升5m,可以有两种方法，方法1：直接用手提升，F1=N ，所做的功W1=Gh= J；方法2：借助一个重G动=20N的动滑轮，提升该重物,则 F2= N，绳子自由端移动距离S= m，拉力F2做的功是W=F2S= J。

两次拉力所做的功一样吗？为什么？1.有用功：对人们有用的功叫，即不用机械而直接用手所做的功。

用W有表示。

2.额外功：对人们无用而又不得不做的功叫；即克服机械自身的重力和摩擦所做的那部分功。

用W额表示。

3.总功：有用功与额外功之和叫总功。

用W总表示。

W总=W有+W额4.机械效率图1 图2 例：工地上要把100N的沙子运上三楼，可以用三种方法，如图所示：（1）三种方法的最终目的是把 N的沙子提升到3楼。

（2）提升到3楼，升高了 m。

把沙子提升到三楼对人们有用的功为 J。

这些功叫。

（3）提升沙子的同时，也做了一些人们不需要、但又不得不做的一些功。

这些功叫。

在1、2、3种方法中，除了把沙子提升6m所做的功外，还做了那些功。

①克服做功；克服做功；②克服做功；克服做功；③克服做功；克服做功。

从以上三种情况可以看出，额外功的产生主要是克服和做的功。

（4）三种不同方法，做的有用功 (相同或不相同)，都是 J.方法1中，所做的额外功为 J，总功为 J；方法2中，所做的额外功为J，总功为 J；方法3中，所做的额外功为 J，总功为 J。

根据以上分析，第种方法更好一些。

理由是。

在有用功一定的情况下，人们总希望额外功越越好，即额外功在总功中所占的比例越少越好，物理学中，把有用功跟总功的比值叫做。

用字母表示，公式表示为：η=W 有用W总使用任何机械都不可避免的要做额外功，_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。

第十二章 简单机械 §12.3 机械效率一、机械效率1、有用功：使用机械时，为了达到目的而必须做的功，叫做有用功。

用W 有用表示 （有用功相当于不使用机械时，人直接对物体所做的功。

） 当提升重物时，W 有用＝Gh ＝W 总－W 额＝W 总η2、额外功：在工作时，人们不需要的但不得不做的功，叫做额外功。

（使用机械时，由于克服摩擦以及机械自重所做的功就是额外功。

） W 额＝W 总－W 有用在忽略绳重、摩擦的前提下，滑轮组的额外功W 额＝G 动滑轮h 斜面的额外功W 额＝fs ，f 为摩擦力3、总功：有用功加额外功是总共做的功。

W 总＝W 有用＋W 额外＝Fs ＝ηW 有用斜面的总功W 总＝fs ＋Gh ＝Fs4、机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。

它表示做功的有效程度。

公式：总有用W W =η有用功总小于总功，机械效率总小于1。

机械效率通常用百分数表示。

提高机械效率的方法：① 减小机械自重；② 减小机件间的摩擦，保持零件间的润滑。

提高滑轮组机械效率，还有一种方法是在绳能承受的范围内增加物重。

二、影响滑轮组机械效率大小的因素 1、滑轮组的机械效率（忽略绳重、摩擦）（万能公式）动动动额有用有用总有用总有用GG G G G h G Gh Gh W W W W W FnG Fnh Gh Fs Gh W W +=+=+=+======11ηη2、滑轮组机械效率的高低与动滑轮重、摩擦力的大小、物重等因素有关。

绕线方法不影响滑轮组的机械效率。

3、使用相同的滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越高。

原因：使用相同的滑轮组提升重物时，额外功不变，而物体变重，有用功变大，有用功占总功的比值变大，机械效率提高。

4、使用滑轮组时，轮与轴之间的摩擦力越小，机械效率越高。

当被提升的物体重力相同时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。

三、影响斜面机械效率大小的因素 1、斜面的机械效率fsGh GhW W W W W FsGhW W +=+====额有用有用总有用总有用ηη斜面机械效率的高低与斜面的光滑程度及斜面的倾斜程度有关。

第十二章第三讲滑轮组、机械效率基础过关一、滑轮组:1.定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

2.特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向3.理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1/ n G 。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1/ n (G物+G动) 绳子自由端移动距离S F(或v F)=n倍的重物移动的距离S G(或v G)4.组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。

然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。

例1.如图所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了．这幅漫画说明了．例2.用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该( )A．小于200N B．等于200NC．大于200N D．大于300N例3.如图所示，每个钩码的质量是50g，滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动，那么滑块A受到的摩擦力是 ( )A．2．94 N B．1．96 N C．0．98 N D．0．49 N二、机械效率：1.有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总2.额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）3.总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η4.机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

②公式：③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。

通常用 百分数 表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

例4.两个完全相同的滑轮，其重力均为10牛。

分别用如图所示的两种方式，将重40牛的物体匀速提升0.5米。

则下列判断正确的是（不汁绳与滑轮的摩擦） ( ) A 、力F 1和F 2大小相等 B 、两机械做的有用功相等C 、两绳子自由端移动的距离相等D 、两装置的机械效率相等例5.计算题工人利用图所示的滑轮组将重400N 的物体向上匀速提起2m ，。

教学设计
1.通过示意图引导学生理解有用功、额外功、总功的概念。

1.基于对有用功、额外功、总功的认识，重新审视之前的实验数据，指出其中的有用功、额外功、总功。

2.请学生从能量传递的角度比较不同机械性能的优劣。

3.出示新的实验数据，问学生是否还可以根据额外功来比较机械传递能量时性能的优劣？
4.再次用示意图引导学生审视使用机械做功的过程，并引导学生产生用“比例”来比较的意识。

5.出示两种比例，先承认两种比例的“可比较性”，然后从人类的思维习惯方面，交代人们实际上采用。

机械效率1 / 32 /3 组织学生讨论：（1）机械效率有单位吗？（2）为什么机械效率没有大于1的？（3）用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好？ 机械效率的三个特征：没有单位 总小于1 用百分数表示 3．提高机械效率的途径展示起重机工作时的图片讨论、分析、得出结论 途径有三条：（1）减轻机械自重 （2）减小机械间的摩擦 （3）允许情况下增加物重 4．例题部分一台起重机将重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？起重机在哪些方面消耗了额外功？（1）组织学生分析、讨论、计算 （2）展示学生解题过程 （3）总结、评价 （三）探究斜面机械效率组织学生讨论寻找实验方案分析实验过程、进行实验、分析数据得到结论通过多媒体显示下列问题：1．提出问题：斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？ 2．猜想与假设：斜面越陡机械效率越高（或越低） 3．探究方案与实验设计包括： （1）实验器材（2）实验设计图（教材109页）（3）实验原理 η= w 有用 / w 总=Gh / Fs （4）需测物理量 G h F s （5）进行实验改变斜面的倾斜程度，测量斜面较缓、较陡、最陡时的机械效率 4．收集数据记录表格（教材110页） 5．分析和论证结论：斜面越陡越费力，机械效率越高 斜面越缓越省力，机械效率越低 6．评估与交流小组讨论：怎样提高斜面的机械效率？ 三、迁移拓展一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg ，保洁器材的质量为20kg ，人对绳的拉力为300N ，吊篮在拉力的作用下1min 匀速上升了10m ，求：（1）此过程中的有用功； （2）拉力F 做功的功率；（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）？此题特殊：当人站在吊筐中时，虽然绳子的自由端在定滑轮上，但仍然算作绳子的段数n 。

四、总结收获3 / 3。