机械效率学案

1、机械效率一、有用功、额外功、总功概念1、有用功（符号W）： ；理解：有用功就是不用机械而直接用手去完成时所做的功。也是为达到目的用手所做的功。例如：用桶在井里提水时，我们的目的是提水，所以对水所做的功就是有用功，而对桶所做的功就是额外功；如果桶不小心掉进井里了，要把桶提上来，我们的目的是提桶，所以对桶所做的功就是有用功，而对桶里的水所做的功就是额外功。2、额外功（符号W）： ；理解：额外功是克服机械自重、摩擦等所做的功。额外功在数值上等于总功减去有用功。WWW。3、总功（符号W）：就是人们使用机械总共所做的功。也是动力所做的功。其大小等于有用功与额外功之和。WWW。二、机械效率1、定义： 叫机

2、械效率。用符号表示。它是表示机械性能好坏的一个重要标志。某机械的机械效率高：只能反映：使用该机械时有用功与总功的比值大，机械性能好。不能反映：机械做功时有用功的多少、额外功的多少、总功的多少、机械做功的快慢。2、公式：×100 变形公式：W W 。注意：机械效率是一个比值，没有单位；（通常用百分数表示，如0.9就写成90，0.75就写成75。 机械效率总是小于1；（因为有用功总是小于总功的）。3、影响额外功大小的因素： 机械自重 机械间摩擦力大小 提高机械效率的方法：就是要尽量减小额外功，增大有用功。所以 方法1：减小机械自重 （通常不计摩擦） 方法2：增大物体重力 （即增大有用功）

3、三、常见机械有用功、额外功、总功的求法1、杠杆 （如右图）首先要根据动力臂和阻力臂的关系确定出动力移动的距离S与阻力（物体重力）移动距离h的关系结论：动力臂是阻力臂的几倍，动力移动的距离就是阻力移动距离的几倍。右图中S4h 以此类推W W 。×1002、滑轮组（右图）首先确定该滑轮组由几股绳子承担，再由绳子股数判断出动力移动的距离S与物体移动的距离h的关系结论：滑轮组由几股绳子承担，动力F移动的距离S就是物体移动距离h的几倍。即S3hW W 。注意：如果不计摩擦，额外功就是由动滑轮的重力造成的，所以额外功就等于动滑轮重力乘以动滑轮移动的距离。即：WG·h （记住这个公式）3

4、、斜面 （如右图）斜面的高为h，长为L，物体重力为G，沿斜面推动物体的力为F，则：W W WWW 。4、机器抽水或提升重物（右图所示）W W （表示机器的功率（单位：瓦），t表示机器工作的时间（单位：秒）。5、机器耕地或拉物体（右图所示）W （其中F是机器拉力的大小或物体与地面阻力、摩擦力的大小，S是物体在水平面上移动的距离）W 。四、实验：探究滑轮组的机械效率1、请在右图甲中画出滑轮组绳子的绕法 ；2、实验原理： 3、根据上面公式可知，要计算出滑轮组的机械效率需要测量的物理量有 、 、 、 。需要的器材和测量工具有铁架台、鈎码、一个定滑轮、一个动滑轮以及 和 。4、拉动弹簧测力计要注意： 拉

5、动弹簧测力计，使其 向上运动。5、关于滑轮组机械效率的两个重要结论：由甲、乙两次实验可以得出的结论是： 。即 。由乙、丙两次实验可以得出的结论是： 。即 。（由上述结论可知：在使用定滑轮、动滑轮、滑轮组中，使用定滑轮时机械效率最高）五、机械效率的计算1、分析步骤：认清是哪一种简单机械，将已知条件在图上标示出来；列出有用功、总功计算的代数式；将有用功、总功的代数式代入公式几乎就能解决所有的问题了。例、工人用如图5所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦，则绳子末端拉力的大小是多少N ？动滑轮重多少N ？若使用该滑轮组提升600N的重物，其机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。此时滑轮组的绳子末端拉力又是多大？滑轮组的机械效率又是多少？2、滑轮组机械效率是最重要的计算，解决这类问题的关键：会数绳子的股数、由此确定绳子末端移动的距离与物体移动的距离的倍数关系，会在图上标示已知条件；会根据已知条件和滑轮组机械效率的公式列出代数式；会根据已知条件求绳子末端的拉力和动滑轮的重力，并 抓住G不变 解题。（例题中的最后两问）求拉力F和G的方法：方法1： F