【参考】第五节　机械效率

第五节机械效率第十章机械与人

小明家住在二楼，买了一批木料，可以直接用手拉到二楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了

。省力思考：用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？新课导入实验过程：用弹簧测力计将勾码匀速提升一定高度。如图（a），记录弹簧测力计示数。用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的勾码匀速提升相同高度，如图（b）。记录弹簧测力计示数。并将记录下的弹簧测力计示数填入表格中，并完成该表格。

(a)(b)

探究点一什么是机械效率思考探究物理量G/Nh/mF/Ns/mW非动W动123

将表格完成后，你会发现借助动滑轮的弹簧测力计，拉力做的功要更多一些，你知道是为什么？

实验证明，使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力、方便等有利因素，但是，由于机械本身的自重，以及摩擦等因素的影响，需要额外做一些功。思考探究2.提升重物G是目的，有利用价值，是有用功1.要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，是总功4.要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这个功无利用价值而又不得不做，是额外功。思考探究1.有用功（W有）：对人们有用的功

W有＝Gh——提升物体

2.额外功（W额）：人们不需要但又不得不做的功

3.总功（W总）：有用功与额外功的总和

W总＝Fs——（使用机械时动力F所做的功）

4.三者关系：W总＝W有＋W额总结思考探究用水桶从井中提水时，所做的有用功是

，额外功是

，总功是

；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是

，额外功是

，总功是

。

克服水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功辨别三种功思考探究请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？（忽略滑轮摩擦力做功）砂子重100N体重400N动滑轮重10N桶重20N口袋重5N楼层高3米将砂子运上三楼计算三种功思考探究方案一：有效功：对砂子做功额外功：对桶做功

克服自身重力做功总功：W有+W额方案二：有效功：对砂子做功额外功：对桶做功

对动滑轮做功总功：W有+W额方案三：有效功：对砂子做功额外功：对口袋做功

对动滑轮做功总功：W有+W额思考探究经计算：人对砂子做功为：100N×6m=600J人克服自身重力做功：400×6m=2400J人对桶做功为：20N×6m=120J人对动滑轮做功为：10×6m=60J人对口袋做功为：5×6m=30J方案一：W有=600JW额=2400J+120J=2520JW总=3120J方案二：W有=600JW额=60J+120J=180JW总=780J方案二：W有=600JW额=60J+30J=90JW总=690J你希望额外功多些还是少些呢？思考探究探究点二机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率

看看刚才的数据，思考机械效率会大于１吗？为什么？有用功总小于总功，所以机械效率总小于1

因为机械效率一般用百分数表示，所以没有单位。

W有是机械效率W总是总功η是机械效率思考探究

使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功。起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？思考探究抽水机：60%～80%柴油机：28%～40%思考探究机械效率三种功介绍有用功（W有）额外功（W额）总功（W总）机械效率公式：回顾总结1.关于机械效率，下列说法正确的是（）A.机械效率高的机械做功一定多B.使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高C.机械效率小于100%D.做同样的有用功，额外功越小，机械效率越大C课堂练习这两个滑轮组的机械效率是一样吗？课堂练习实验目的学习测滑轮组的机械效率。分析得出影响滑轮组机械效率的因素。实验步骤按照右图方式组装好滑轮组，并使用该滑轮组分别用甲、乙两组钩码提起，再将两次实验所测算的数据填入表中。甲乙探究点二滑轮组的机械效率思考探究物重G/N高度h/m有用功W有/J拉力F/N距离s/m总功W总/J机械效率η甲乙W总=FsW有=Gh

比一比两者的机械效率是否一样，如果不一样，是什么原因导致的？思考探究如何提高机械效率

？改进机械的结构，减小机械自重动滑轮太重，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。减小机械间的摩擦力。加强机械运动部位的润滑。思考探究为什么使用任何机械都要对外做额外功？你能知道吗？因为有机械自重以及摩擦,只有理想机械才可以不做额外功。

思考探究1.测量的机械效率原理:2.提高机械效率的方法：（1）改进机械的结构，减小机械自重；（2）减小机械间的摩擦力；（3）使用同一机械做功时，增大有用功。思考探究144002400096001.一台起重机将重3600N的货物提升4m，如果该起重机的机械效率是60%，师则起重机做的有用功是

Ｊ，总功是

Ｊ，额外功是

Ｊ。课堂练习

2.有一深井水泵，它的电动机的功率是50kW，在2h内能从7