1、,第十一章机械与功,第 4 课 机械效率,工作目的：将100N沙子运上三楼，下列哪种方法最优？,沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N 滑轮重10N,2,1,3,对砂子做功,对桶做功,克服人的体重做功,对砂子做功,对桶做功,对砂子做功,对桶做功,对动滑轮做功,这四种方案在实施过程中分别要付出哪些劳动？,沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N 滑轮重10N,4,对砂子做功,对口袋做功,对动滑轮做功,对砂子做功（W有用）,对桶做功,1,克服重力做功,（W额外）,对砂子做功（W有用）,对桶做功,2,（W额外）,对砂子做功（W有用）,对桶做功,3,对动滑轮做功,（W额外）,
2、对砂子做功（W有用）,对口袋做功,4,对动滑轮做功,（W额外）,有用功W有用：为了完成工作任务，无论采用什么方案，使用 什么机械都必须做的功。,额外功W额：人们不需要，但为了完成工作任务又不得不在 有用功之外额外做的功。,总功W总：动力对机械做的功，即有用功与额外功的总和。W总=W有用+W额外,一、有用功、额外功、总功,1、有用功等于不使用机械，人直接对要搬动的物体所做的功。,2、总功等于动力乘以动力端移动的距离。,有用功、额外功、总功的实物理解,1小明用水桶从井里打水,有用功是?额外功是?,2.若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来,则有用功又是什么?额 外功又是什么?,有用功-对水做的功,额外功
3、-对桶做的功,有用功-对桶做的功,额外功-对水做的功,区分有用功、额外功、总功,3如图.工人师傅用动滑轮将泥土匀速提 升上楼顶，有用功是?额外功是?总功是？（忽略摩擦）,有用功-对泥土做的功,额外功-对桶和滑轮做的功,总功-拉力做的功（泥对土、桶和滑轮做的功）,沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N 滑轮重10N,对砂子做功（W有用）600J,对桶做功120J,1,克服重力做功2400J,（W额外）2520J,对砂子做功（W有用）600J,对桶做功120J,2,（W额外）,对砂子做功（W有用）600J,对桶做功120J,3,对动滑轮做功60J,（W额外）180J,对砂子做功（W有
4、用）600J,对口袋做功30J,4,对动滑轮做功60J,（W额外）90J,请算出图中的有用功、额外功、总功,600J,600J,600J,600J,2520J,120J,180J,90J,3120J,720J,780J,690J,1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.,2.公式:,思考：机械效率会大于100%吗？为什么？,机械效率一般用百分数表示，没有单位,二、机械效率,600J,600J,600J,600J,2520J,120J,180J,90J,3120J,720J,780J,690J,19.2%,83.3%,76.9%,87%,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
5、以说有用功占总功的60%，另外的40是额外功,一台起重机的机械效率是60%,它表示什么意思?,柴油机28%37%,汽油机 22%27%,一些机械的机械效率,喷气发动机 50%60%,抽水机的机械效率是60%80%。,W有=Gh=240 N0.1m=24J,W总=FS=100 N0.3m=30J,例：如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重 G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30 厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?,没有！因为任何机械都要做额外功，有用功总小于 总功，所以机械效率总小于1,思考？,有没有机械效率为100%的机械？为什么？,因此：提高机械效率,更充分的发
6、挥设备的作用,有着 重要的经济意义。,实验原理：,三、实验探究：滑轮组的机械效率,(1)实验所用的器材，除滑轮组、钩码、坐标纸板、绳子 外，还需要 和。(2)需要测量的物理量是、_。,一定一动,多定多动,刻度尺,弹簧测力计,G物,h物,F,s,实验探究 测量滑轮组的机械效率,1.同一滑轮组，G动相同时，G物越大，越大.,实验探究 测量滑轮组的机械效率,2.不同滑轮组，G物相同时，G动越小，越大.,影响滑轮组机械效率的因素：G物、G动 1.同一滑轮组，G动相同时，G物越大，越大；2.不同滑轮组，G物相同时，G动越小，越大。机械效率的高低与机械省力情况无关；与做功多少无关；与功率大小无关；与承担总
7、重的绳子段数无关。,结论(如果不计摩擦),有用功：W有用=G物h,额外功：W额外=G动h,总功：W总=Fs绳端=Fnh=G物h+G动h,=有用 总=有用 有用+额外=物 物+动=物 物+动,工作类型1-用滑轮组提升重物,补充知识,机械效率=有 总=物 绳=,f,f,机械效率=有 总=物 绳=,有用功：是克服地面对被拉动物体的摩擦力所做的功，即W有用=f物s物,额外功：是克服动滑轮轴处所受的摩擦力所做的功，即W额外=f轴s动,总功：是动力对滑轮绳端所做的功，即W总=Fs绳端=nFs物,工作类型2-用动滑轮或者滑轮组水平拉动物体,机械效率=有 总=物 绳=,补充知识,机械效率=有 总=,总=,有用
8、=,额外功额：克服杠杆自重及摩擦力做的功。,工作类型3-用杠杆提升物体,补充知识,总=,有用=,机械效率=有 总=+,额外功额：克服斜面与物体之间的摩擦力做的功。,工作类型4-用斜坡升高物体,补充知识,课堂小结,1、有用功：使用机械时对人们有用的功2、额外功：人们不需要但又不 得不做的功3、总功：有用功与额外功的总和，即 W总=W有+W额,4、机械效率：1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.2.表达式:机械效率总小于1,5、滑轮组的机械效率：,2.实验器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮组、铁架台等,1.下列说法正确的是（）A.为实现目的做的功叫做有用功 B.打捞井中水桶对水桶中水做的功是有
9、用功 C.用水桶提水对水桶做的功是有用功 D.推购物车购物对购物车做的功是有用功,A,课堂练习,2.关于机械效率，下说法正确的是：（)A.机械效率总小于1；B.单位时间里做功越多的机械，机械效率越高；C.做功越多的机械，机械效率越高；D.省力越多的机械，机械效率越高。,A,http:/,3.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：（）A.以较快的速度匀速提升重物；B.以较慢的速度匀速提升重物；C.增加承担物重的绳子股数；D.把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；,D,4.下列说法错误的是（）A.为实现目的做的功叫做有用功 B.不需要但又不得不做的功叫做额外功 C.有用功与额外功的和叫做总功 D.有用功与额外功的比值叫做机械效率,D,5.如图所示测量滑轮组机械效率装置，说法正确 的是（）A.重物上升h,绳子末端上升2h B.减小提升物重，可提高机械效率 C.增大提升物重，可提高机械效率 D.增大提升高度，可提高机械效率,C,6.如图所示测量滑轮组机械效率装置，当提升物 重为2N，弹簧测力计示数为0.8N，说法错误 的是（）A.不计摩擦时，动滑轮的重力为0.4N B.滑轮组的机械效率为83%C.当提升物重为3N时，机械效率低于83%D.当提升物重为1N时，机械效率低于83%,C,
