公开课115机械效率

五机械效率你会选哪种方法呢？图中运砂过程中,哪些功是额外功?图中运砂过程中,哪一种额外功最小?图中运砂的三种方法的有用功是什么？有什么特点?有用功W有用：对人们有用的功额外功W额：人们不需要但又不得不做的功总功W总功：有用功与额外功的总和请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%想想议议1.起重机如果由电动机带动,总功在数量上就等于实际消耗的能.人们总是希望额外功_______些.小2.请你再举一个例子,说明哪些是有用功,哪些是额外功?例子3.用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？答:用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的功是额外功.4.如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？答:从井里捞桶的目的是把桶捞上来，所以提桶的功是有用功，提起桶里带的水的功是额外功．你希望额外功多些还是少些呢？机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率

公式：

机械效率一般用百分数表示，没有单位思考机械效率会大于１吗？为什么？答:有用功总小于总功，所以机械效率总小于1起重机的机械效率是60%它表示什么意思?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．离心式水泵60%－80%柴油机28%－37%起重机40%－50%汽油机22%－27%电动机80%－90%．燃气轮机20%－30%．1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车．蒸汽机的效率通常只有6%－15%．空气喷气发动机50%－60%

我家住在四楼，买了一批木料，可以直接用手拉到四楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了

。省力www:用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？一、再探动滑轮用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？二、研究斜面用手直接对木料做功与使用斜面手对木料做功相等吗？议一议：为什么使用斜面后手要多做功？1.有用功：为了达到目的至少要做的功。（计算有用功找准目的是关键，需要分析为了达到目的必须克服的阻力是什么力，再找准对应的距离）2.总功：使用机械时动力所做的功。(确定动力和与之相对应的距离是关键）3.额外功：使用机械时由于机械自重，摩擦等原因除了有用功以外而多做的一部分功.“用滑轮组提升重物”中的机械效率明确工作目的:W有用=F’hW总=Fs将重物匀速提升h米hsF’

G=GhW有用W总η=

————=—————FsG物h(3)η=————=—————=80%如图，用滑轮组将重力为600牛的物体匀速提升2米，人用的拉力为250牛，绳端移动的距离为6米。问：(1)有用功是多少?(2)总功是多少?(3)滑轮组的机械效率是多少?练习1：(2)W总=Fs=250牛×6米=1500焦解：(1)W有用=G物h=600牛×2米=1200焦W有用W总1200焦1500焦练习3：工人利用如图所示的滑轮组提升重物，设绳重和滑轮轴处的摩擦不计。（1）若用250牛顿的拉力将重400牛顿的物体匀速提高5米。则：①有用功？②总功?③机械效率？④额外功？解：

W有用=G物h=400牛×5米=2000焦W总=Fs=250牛×10米=2500焦η=

————=—————=80%W有用W总2000焦2500焦W额外=W总-W有用=2500焦-2000焦=500焦S=2h“用滑轮组拉物体沿水平方向匀速运动”中的机械效率明确工作目的:拉重物匀速前移L米LsfF’W有用=F’LW总=Fs=fLW有用W总η=

————=—————fLFsη=

————=—————=83.3%练习2：图中，物体与地面间的摩擦力是150牛，在绳端加以60牛的水平拉力使物体匀速向右移动了1米，则滑轮组的机械效率为多少?解：W有用=fL

=150牛×1米=150焦W总=Fs=60牛×3米=180焦由图可知n=3s=3L=3×1米=3米W有用W总150焦180焦F=————

“用滑轮组提升重物”中的机械效率s=nh

F=——G物n（忽略摩擦和机械自重）G物+G动n（忽略摩擦）常用公式:W有用=G物hW总=FsW有用W总η=

————=—————G物hFs“用滑轮组拉物体沿水平方向匀速运动”中的机械效率W有用=F’L＝fLW总=FsW有用W总η=

————=—————fLFss=nL

常用公式:(3)η=————=—————=80%如图，用滑轮组将重力为600牛的物体匀速提升2米，人用的拉力为250牛，设绳重和滑轮轴处的摩擦不计问：(1)有用功是多少?(2)总功是多少?(3)滑轮组的机械效率是多少?练习1：(2)W总=Fs=250牛×6米=1500焦解：(1)W有用=G物h=600牛×2米=1200焦W有用W总1200焦1500焦仍用刚才的滑轮组，把相同的重物匀速提高5米，滑轮组的机械效率是多少？当滑轮组的绕线方式确定（即n已知）时，滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关练习2：如图所示:只改变绳子的绕线方式，设绳重和滑轮轴处的摩擦不计，仍将重600牛顿的物体匀速提高2米，则：①有用功？②总功?③机械效率？④额外功？解：W有用=G物h=600牛×2米=1200焦W总=F’s=375牛×4米=1500焦η=————=—————=80%W有用W总1200焦1500焦W额外=W总-W有用=1500焦-1200焦=300焦当忽略绳重和摩擦时，机械效率与绳子的缠绕方式无关F’

练习3：设绳重和滑轮轴处的摩擦不计，仍用此滑轮组，将重1000牛顿的物体匀速提高相同高度。则：①有用功？②总功?③机械效率？解：W有用=G物h=1000牛×2米=2000焦W额外=300焦大小不变W总=W有用+W额外=2000焦+300焦=2300焦η=————=—————=87%W有用W总2000焦2300焦相同的滑轮组提升不同的重物时,物重越重,机械效率越高在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的重力越大,机械效率越低在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的重力越大,机械效率越低(3)η=————=—————=80%如图，用滑轮组将重力为600牛的物体匀速提升2米，动滑轮的重力为150牛，问：滑轮组的机械效率是多少?

练习4：(2)W额外=G动h=150牛×2米=300焦W总=W有用+W额外=1200焦+300焦=1500焦解：(1)W有用=G物h=600牛×2米=1200焦W有用W总1200焦1500焦设绳重和滑轮轴处的摩擦不计（2007河北，34

）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：（1）分析表中数据，回答以下问题：①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是

；②第3次实验中滑轮组的机械效率是

；③滑轮组的机械效率与

无关。（2）小红在小明实验基础上多使用一个滑轮，如图乙所示。①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变

；②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率

（选填“相同”或“不相同”），理由是：

。图甲图乙17cm或5cm80%物体上升的高度拉力的方向相同所做的有用功与总功的比值不变（2008河北，39

）小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m／s。(己知每层楼高3m)求：(1)小明所用的时间；(2)所做的额外功：(3)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?解：(1)s=nh=3×5×3m=45mt=s/v=45m÷0.3m/s=150s

(2)W有用=Gh=900N×15m=13500JW总=Fs=360N×45m=16200JW额外=W总-W有用=16200J-13500J=2700J

（3）变小提升相同的重物到相同的高度，所做的有用功相同。有用新滑轮组增加了一个动滑轮，所做的额外功增加，使得总功增大，所以，新滑轮组的机械效率减小。机械效率的定义：有用功跟总功的比值小结：

有用功：对人们有用的功额外功:人们不需要但又不得不做的功总功：有用功与额外功的总和

公式：∴