人教版初二物理《机械效率》

1、15.2 机械效率机械效率1 1、功的两个必要因素：、功的两个必要因素：一是作用在物体上的力。一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通二是物体在力的方向上通 过的距离。过的距离。2 2、功的计算公式：、功的计算公式：W=FSW=Gh或或有用功有用功 ：为了达到目的而做的功：为了达到目的而做的功有用W额外功额外功 ：人们不需要但又不：人们不需要但又不 得不做的功得不做的功额W总功总功 ：有用功与额外功的总和，即：有用功与额外功的总和，即 W总总=W有有+W额额总W一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功 一个人用水桶从井里打水一个人用水桶从井里打水, ,都对谁做了功都对谁做了功？对

2、谁做的功是我们的目的，是有用的？对谁？对谁做的功是我们的目的，是有用的？对谁做的是没有用的功做的是没有用的功? ? 对水做了功，对桶做了功。对水做功对水做了功，对桶做了功。对水做功是我们的目的，是有用的功，对桶做功不是我们的目的，是有用的功，对桶做功不是我们的目的，对我们而言是没有用的功，是我们的目的，对我们而言是没有用的功，但为了打水又不得不对桶做功。但为了打水又不得不对桶做功。 若桶掉在水中若桶掉在水中, ,把装满水的桶捞起来把装满水的桶捞起来, ,则有用功又是什么？额外功又是什么？则有用功又是什么？额外功又是什么？对桶做的功为有用功，对水做的功为额对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。

3、外功。所谓的有用功额外功是相对于我们的目的而言。你会选哪种方法呢？你会选哪种方法呢？想想议议想想议议123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服人的重力克服人的重力做功做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J6

4、00J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J(W有有)(W额额)(W有有)(W有有)(W额额) (W额额)120J2400J120J60J30J60J123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87%二、二、 机机 械械 效效 率率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率定义：有用

5、功与总功的比值叫机械效率.额有有总有WW WWW2.表达式表达式: 没有！因为额外功总大于没有！因为额外功总大于0 0，所以，所以机械效率总小于机械效率总小于1 分组讨论：分组讨论： 有没有机械效率为有没有机械效率为100%100%的机械？为什么？的机械？为什么？ 如图所示的滑轮组匀速提升如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重物体已知物重G G=240=240牛，手的拉力牛，手的拉力F F=100=100牛，手上升距离为牛，手上升距离为3030厘米厘米, ,则有用则有用功为多少焦耳功为多少焦耳? ?该滑轮组的机械效率为多该滑轮组的机械效率为多少少? ?G解解: :因为因为h h= = S S=1

6、0cm=0.1m=10cm=0.1m13W W有有=Gh=240 =Gh=240 N N0.1m=24J J W W总总=FS=100 =FS=100 N N0.3m=30J J = = 100%=80% W W有有W W总总24J J30J J F起重机的机械效率一般为起重机的机械效率一般为40-5040-50滑轮组的机械效率一般为滑轮组的机械效率一般为50-70抽水机的机械效率为抽水机的机械效率为60-80 提高机械效率提高机械效率,更充分的发挥设更充分的发挥设备的作用备的作用,有着重要的经济意义有着重要的经济意义 该如何提高机械效率呢该如何提高机械效率呢提高机械效率提高机械效率 的方法的

7、方法2、改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 1、减小机械间的摩擦力。减小机械间的摩擦力。例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑例如：加强机械运动部位的润滑.1 1、 增加物重增加物重。如何提高机械效率如何提高机械效率二、增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功二、增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功一、减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额一、减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功外功1、请你判断：、请你判断：下

8、面说法中是否正确下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（ ）2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（ ）3物体做功越慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（ ）4做总功越多，机械效率越高（做总功越多，机械效率越高（ ）5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（高（ ）6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（高（ ）7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（ ）知识小结一、机械的三种功：一、机械的三种功：有用功有用功有利用价值的功。有利用价值的功。总功总功动

9、力对机械所做的功。动力对机械所做的功。额外功额外功对人们无利用价值而又不得对人们无利用价值而又不得不做的功。不做的功。额外有用总WWW二、机械效率：二、机械效率：1、定义：有用功与总功的比值。、定义：有用功与总功的比值。额外有用有用总有用公式WWWWW%100:2、公式讨论：、公式讨论：1)(01)(0所以理想情况所以实际存在额外额外WWF 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，匀速拉动测力计。WGhWFs 有有总总hFnhG/Nh/mF/Ns/mW有有/JW总总/J123F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

10、械效率越高。 0.10.1583.388.90.40.366.7=0.5N=0.8N=1.5N1.50.14G/Nh/mF/Ns/mW有有/JW总总/J122.条件：物重一定实验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。FF 提高机械效率提高机械效率 的方法的方法2、改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 1、减小机械间的摩擦力。减小机械间的摩擦力。例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。换用较轻滑轮就可提高其机

11、械效率。例如：加强机械运动部位的润滑例如：加强机械运动部位的润滑.1 1、 增加物重增加物重。二、增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功二、增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功一、减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额一、减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功外功1、请你判断：、请你判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（ ）2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（ ）3物体做功越慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（ ）4做总功越多，机械效率越高（做总功越多，机械效率越高（ ）5做相

12、同的有用功，额外功越少，机械效率越做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（高（ ）6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（高（ ）7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（ ）3、如何测量总功?1、如何测量有用功?4、实验中需要测量哪些物理量?W总= FsW有用 = GhG、h、F、s2、额外功来自哪里?要克服物体与斜面之间的摩擦力做功WGhWFs 有有总总匀速拉动，且拉力要与斜面平行；此外，在斜面的倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高。实验结论：在 的情况下，斜面越倾斜，越 ，机械效率 。粗糙程度相同越高不省力1 1、现实中现实中, ,关于

13、机械效率，以下说法正确的是：关于机械效率，以下说法正确的是：D D、省力越多的机械，机械效率越高。省力越多的机械，机械效率越高。C C、做功越多的机械，机械效率越高；做功越多的机械，机械效率越高；B B、单位时间里做功越多的机械，单位时间里做功越多的机械， 机械效率越高；机械效率越高；A A、机械效率总小于机械效率总小于1 1；2 2、为了提高滑轮组的机械效率，以下为了提高滑轮组的机械效率，以下 做法中正确的是做法中正确的是：（：（ ）C C、增加承担物重的绳子股数；增加承担物重的绳子股数；B B、以较慢的速度匀速提升重物；以较慢的速度匀速提升重物；A A、以较快的速度匀速提升重物；以较快的速

14、度匀速提升重物；D D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在 转动过程中的摩擦；转动过程中的摩擦；3 3、某同学用动力臂是阻力臂某同学用动力臂是阻力臂2 2倍的杠杆倍的杠杆将重将重400N400N的三种石头抬高的三种石头抬高20cm,20cm,手向下手向下压的力是压的力是220N,220N,手下降的高度是手下降的高度是_cm,_cm,人做的功是人做的功是_J,_J,有用功是有用功是_J,_J,这根杠杆的机械效率是这根杠杆的机械效率是_._.40888090.9%4、用一动滑轮将重用一动滑轮将重200N的砂子提到的砂子提到9m高的高的脚手架上，所用力是脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机，求有用功、总功机械效率各是多少？械效率各是多少？J1800m9N200hGW有%3 .83J2160J1800J2160m18N120总有总WWsFW解：解：5、判断题：、判断题：（1）额外功与总功的比值越大，机械效率越小）额外功与总功的比值越大，机械效率越小. （ ）（2）机械效率大的机械一定既省力又省功。（）机械效率大的机械一定既省力又省功。（ ） （3）机械效率越高，则机械做的有用功越多。（）机械效率越高，则机械做的有用功越多。（ ） （4）机械做的总功越少，机械效率也越低。（）机械做的总功越少，机械效率也越低。（ ） （5）在总功相同时，机械