4.机械效率 (4)

1、机械效率 马街中学 王雪梅 教科版八年级物理下册第十一章机械与功 要把100N的沙子运上三楼。现有4种办法。 同学们讨论一下：哪种办法最好，哪种办 法最不好，为什么？ 思考：提升物体的过程中动力（人）对哪些物体做了功？思考：提升物体的过程中动力（人）对哪些物体做了功？ 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 3 3）克服自重做功）克服自重做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 3 3）对动滑轮做功）对动滑轮做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对口袋做功）对口袋做功 3 3）对动滑

2、轮做功）对动滑轮做功 问题问题1 1：对谁做的功达到了我们做功的目？：对谁做的功达到了我们做功的目？ 有用功：有用功： 满足我们做功的目的，对我们有价值的功。满足我们做功的目的，对我们有价值的功。 记作：记作： W W有用 有用 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 3 3）克服自重做功）克服自重做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 3 3）对动滑轮做功）对动滑轮做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对口袋做功）对口袋做功 对重物（沙子）做的功对重物（沙子）做的功 3 3）对动

3、滑轮做功）对动滑轮做功 问题问题2 2：哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功？：哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功？ 1、桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升，也提 升了它们。克服这些重力做的功 额外功：额外功： 对我们既无利用价值而又不得不做的功对我们既无利用价值而又不得不做的功 记作记作： W额外 额外 2、此外，机械运转时都有摩擦克服机械的摩擦做的功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 3 3）克服自重做功）克服自重做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对桶做功）对桶做功 3 3）对动滑轮做功

4、）对动滑轮做功 1 1）对沙子做功）对沙子做功 2 2）对口袋做功）对口袋做功 3 3）对动滑轮做功）对动滑轮做功 一、三种功 1、有用功（ W W有用 有用）：对人们有用的功。 W有用=GH.提升物体 2、额外功（W额外 额外):人们不需要但又不得 不 做的功 3、总功（ W总 总）有用功与额外功的总和 W总=FS.（运用机械时动力F所做的功） 4、三者关系： W总 总= W W有用 有用+ W额外额外 记笔记记笔记 一个人用水桶从井里打水一个人用水桶从井里打水, ,有用功是什么？额外有用功是什么？额外 功是什么？功是什么？ 若桶掉到水中若桶掉到水中, ,把装满水的桶捞起来把装满水的桶捞起来

5、, ,则有用功又则有用功又 是什么？额外功又是什么？是什么？额外功又是什么？ 对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。 对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。 算一算：算出有用功，额外功、总功分别是多少？ 砂子重100N 桶重20N 人重400N 地面到三楼高 6m 有用功：有用功：对砂做功 600 J 额外功：额外功：=2520J=2520J 对桶做功 120J 克服自重做功 2400 总功：总功：3120J3120J W=GHW=GH 砂子重100N 桶重20N 地面到三楼高 6m 有用功： 对砂做功 600

6、 J 额外功： 对桶做功 120J 总功： 人拉滑轮做功720J W=GHW=GH 砂子重100N 桶重20N 动滑轮重10N 地 面到三楼高 6m 有用功： 对砂做功 600 J 额外功：=180J 对桶做功 120J 总功：人拉滑轮做功780J 对动滑轮做功 60J W=GHW=GH 砂子重100N 口袋重5N 动滑轮重10N 地面到三楼高 6m 有用功： 对砂做功 600 J 额外功：=90J 对口袋做功 30J 总功：人拉滑轮做功690J 对动滑轮做功 60J W=GHW=GH 有用功相同时，希望额外功多好，还是少好？ 用哪种方法好？ 有用功：对砂做功 600 J 额外功：=2520J

7、 对桶做功 120J 克服自重做功 2400 有用功： 对砂做功 600 J 额外功： 对桶做功 120J 有用功：对砂做功 600 J 额外功：=180J 对桶做功 120J 对动滑轮做功 60J 有用功：对砂做功 600 J 额外功：=90J 对口袋做功 30J 对动滑轮做功 60J 总功：人拉滑轮做功690J 总功：人拉滑轮做功780J 总功： 人拉滑轮做功720J 总功：总功：3120J3120J 你能算出你能算出刚才四种刚才四种办法中有用功在总功中占的百分比吗？办法中有用功在总功中占的百分比吗？ 二、机械效率 1、机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。 2、公式：%100 总 有

8、用 W W 3、 一般是百分数，没有单位。 记笔记记笔记 4、机械效率是评判机械性能的标志，效率高，性能好。 活动：计算活动：计算机械效率机械效率 19%19% 7777% % 8787% % 在图在图中中四四种种不同做功方式中，不同做功方式中， 我们已经计算出了有用功、额我们已经计算出了有用功、额 外功和总功。外功和总功。求四种求四种不同方式不同方式 的机械效率。的机械效率。= =31203120J J、（W W总 总1 1 =78=780 0J J、W W总 总3 3 =690J=690J）W W总 总4 4 W W总 总2 2 = =72720 0J J、 1 1= = 600J600J

9、 W W总 总1 1 100%100% 2 2= = 600J600J W W总 总2 2 100%100% 3 3= = 600J600J W W总 总4 4 100%100% 4 4= = 600J600J W W总 总4 4 100%100% 8383% % 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。 没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 1。 1.1.有没有机械效率为有没有机械效率为100%1

10、00%的机械？为什么？的机械？为什么？ 2.2.怎样才能提高机械的效率？怎样才能提高机械的效率？ 减少额外功减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧改进结构，使其合理、轻巧 经常保养、定时润滑经常保养、定时润滑 例1、利用如图所示的滑轮组，在F80N的拉 力作用下，将一个重为180N的物体匀速提高 1m，绳重、摩擦不计。求：总功、有用功、额 外功和滑轮组的机械效率。 解：有用功：提升物体所做的功 W有=Gh=180N1m=180J 总功：要实现目的，完成有用功，必 须施加动力F对滑轮做功 W总=Fs=Fnh=80N31m=240J JJJWWW60180240 有用总额外 %75%100 240

11、180 %100 J J W W 总 有 例例2 2、利用利用如图所示装置将重为如图所示装置将重为100N100N的物体匀速的物体匀速 从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m5m， 高是高是2m2m，拉力为，拉力为F=50NF=50N，则该装置的机械效率，则该装置的机械效率 为多少？为多少？ 解：有用功： W有=Gh=100N2m=200J 总功： W总=Fs=Fnl=50N25m=500J %40%100 500 200 %100 J J W W 总 有 课堂小结 1.1.有用有用功功和额外功和额外功 2.2.机械效率机械效率: : 定义：定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。有用功跟总功的比值叫机械效率。 表达式表达式: