第3节 机械效率教材

1、第十二章第十二章 简单机械简单机械 第节第节 机械效率机械效率东港四中物理组东港四中物理组效率效率学习效率学习效率工作效率工作效率机械效率机械效率使用机械时：使用机械时：学习和工作时：学习和工作时：知识准备知识准备1、功的常用计算公式是：、功的常用计算公式是：_克服重力做功的公式是：克服重力做功的公式是：_功的单位是：功的单位是：_W=FsW=Gh焦耳焦耳(J)2、某人将重为、某人将重为50N的物体匀速抬高的物体匀速抬高2m的过程中，克的过程中，克服物体重力做功为服物体重力做功为_J。FG3、右图，小亮利用动滑轮将重为、右图，小亮利用动滑轮将重为100N的物体匀速抬高的物体匀速抬高1m的过程中

2、，若拉力的过程中，若拉力为为60N，试求：，试求：(1)、拉力做了多少功？、拉力做了多少功？(2)、克服物体重力做了多少功？、克服物体重力做了多少功？100120J100JFG对拉力做功的分析：对拉力做功的分析：在提升重物的过程中，在提升重物的过程中，拉力要做哪些功拉力要做哪些功？真正？真正有有用用的是什么？的是什么？不需要却又不得不做不需要却又不得不做的是什么？的是什么？克服物体重力做功克服物体重力做功克服动滑轮重力做功克服动滑轮重力做功克服绳子重力做功克服绳子重力做功克服摩擦做功克服摩擦做功有用功、额外功、总功有用功、额外功、总功 有用功有用功额外功额外功总功总功功的分类功的分类有用功有用

3、功(W有有)：额外功额外功(W额额)：总功总功(W总总)：有用且必须要做的功有用且必须要做的功不需要，却又不得不做的功不需要，却又不得不做的功有用功和额外功之和有用功和额外功之和常用公式为：常用公式为：W有有 =GhW总总 =Fs常用公式为：常用公式为：W总总=W有有+W额额自主练习一：识别三种功自主练习一：识别三种功1、小华在用水桶从井里提水时，克服水的重、小华在用水桶从井里提水时，克服水的重力做功是力做功是_，克服水桶的重力做功是，克服水桶的重力做功是_，小华的拉力做的功是小华的拉力做的功是_；打完水后，水桶掉进井里，进了些水，要将水打完水后，水桶掉进井里，进了些水，要将水桶拿上来，这个过

4、程中，克服水的重力做功是桶拿上来，这个过程中，克服水的重力做功是_，克服水桶重力做功是，克服水桶重力做功是_。有用功有用功额外功额外功总功总功有用功有用功额外功额外功FG2、如图，要将一袋、如图，要将一袋300N的大米运到的大米运到5m高高处：处：小日采用的是动滑轮小日采用的是动滑轮，所用的拉力为所用的拉力为160N；小华采用的是滑轮组，所用的拉力小华采用的是滑轮组，所用的拉力120N；试求：小日和小华所做的有用功、试求：小日和小华所做的有用功、总功、额外功各为多大？总功、额外功各为多大？5GF5小日：小日：W总总=FsW有有=GhW额额=W总总W有有s=2h=25m=10m=300N5m=1

5、500J=160N10m=1600J=1600J1500J=100J小华：小华：W总总=FsW有有=GhW额额=W总总W有有s=3h=35m=15m=300N5m=1500J=120N15m=1800J=1800J1500J=300J解读解读在有用功相同的情况下，额外功越少，在有用功相同的情况下，额外功越少，有用功占总功的份额就越大；有用功占总功的份额就越大；这反映了机械的某方面性能。这反映了机械的某方面性能。物理学中用物理学中用机械效率机械效率来表示机械的这种性能。来表示机械的这种性能。机械效率机械效率1、定义：、定义：2、表示的字母：、表示的字母：4、机械效率通常用、机械效率通常用_表示；

6、表示；5、因为有用功总、因为有用功总_总功，所以机械效率总总功，所以机械效率总是是_1。3、数学表达式：、数学表达式：有用功跟总功的比值。有用功跟总功的比值。=W有有W总总百分数百分数小于小于小于小于6、某机械的效率是、某机械的效率是80%，它的意义是：，它的意义是：有用功占总功的有用功占总功的80%1、在使用某机械时，若效率是、在使用某机械时，若效率是80%，那么：，那么：W有有：W总总=_。W有有：W额额=_。2、关于机械效率，下列说法中正确的是：、关于机械效率，下列说法中正确的是：A、有用功越多，机械效率越高；、有用功越多，机械效率越高； B、额外功越少，机械效率越高；、额外功越少，机械

7、效率越高；C、有用功一定时，额外功越少，机械效率越高；、有用功一定时，额外功越少，机械效率越高； D、机械效率可能会等于、机械效率可能会等于1。自主练习二自主练习二4：54：1C自主练习二自主练习二3、小华在使用定滑轮提升、小华在使用定滑轮提升90N的重物时，所用的重物时，所用的拉力为的拉力为100N，使重物匀速上升了，使重物匀速上升了1m，求：定，求：定滑轮的机械效率。滑轮的机械效率。FG3、小日使用动滑轮将重为、小日使用动滑轮将重为80N的物体匀速提高的物体匀速提高0.5m的过程中，若动滑轮的机械效率为的过程中，若动滑轮的机械效率为80%，试求：试求：FG(1)、小日做的总功；、小日做的总

8、功；(2)、小日所用的拉力多大？、小日所用的拉力多大？课堂小结课堂小结1、能识别、能识别有用功有用功、额外功额外功、总功总功；2、会用、会用公式公式计算计算有用功有用功和和总功总功；3、理解机械效率的含意，并会用公式计算。、理解机械效率的含意，并会用公式计算。有用且必有用且必须要做须要做没有用却没有用却不得不做不得不做W有有与与W额额之和之和W有有=GhW总总=Fs=W有有W总总值用百分数表示，值用百分数表示，且总小于且总小于1 直接提升物体做功，与使用机械提升物体做直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？功相同吗？提出问题：提出问题：提出问题提出问题G/Nh/mW直直/JF/Ns/m

9、W机机/J20.10.21.20.20.24结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。推论：使用任何机械不省功。推论：使用任何机械不省功。 实实 验验概概 念念G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.24额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响， 而不得不做的功（无用付出）。而不得不做的功（无用付出）。有用功：直接对物体所做的功（工作目有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。的）。总功：利用机械所做的功（实际付出）。总功：利用机械所做的功（实际付出）。 在使用机械工作时，有用功在总功中所占在使

10、用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。理学中表示为机械效率。一、机械效率：一、机械效率：1定义：有用功跟总功的比值。定义：有用功跟总功的比值。2公式：公式：WW 有有总总3用百分数表示。总小于用百分数表示。总小于1。1关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高 B做有用功越多的机械，效率越高做有用功越多的机械，效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率越高做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D做功越快的机械，效率越高做功越快的

11、机械，效率越高C 练一练练一练2如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由的重物匀速上升，绳子自由端移动端移动1 m，动滑轮重力，动滑轮重力2 N，求：（求：（1）拉力）拉力F；（2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。 练一练练一练二、测滑轮组的机械效率：二、测滑轮组的机械效率：WGhWFs 有有总总F 实验原理实验原理 实验器材实验器材 注意事项注意事项 弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。铁架台、滑轮、细线、钩码。竖直竖直向上，向上，缓慢缓慢拉动测力计

12、。拉动测力计。G/N h/mF/N s/mW有有/JW总总/J123F实验实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。保持动滑轮重一定，改变钩码重力。结论：结论： 动滑轮重动滑轮重一定一定, ,物重物重越大越大，机械效率，机械效率越高越高。 G/Nh/m F/N s/m W有有/J W总总/J122.2.条件：物重一定条件：物重一定实验实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。保持钩码重力一定，改变动滑轮重。结论：结论： 物重物重一定，动滑轮一定，动滑轮越重越重，机械效率，机械效率低低。FF 1图图为测量滑轮组机械效率的实为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖

13、直向上）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高度为高度为8cm,则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动_cm,该滑该滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将将_（选填：（选填：“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”）缓慢缓慢2.42483.3%增大增大 练一练练一练2在在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：轮组进行两次实验，实验数据如下表： 此实验所用滑轮的个数至少是此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑个，其中动滑轮有轮有_个。个。第一次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实