公开课完整《机械效率》

机械效率1.用如右图所示的动滑轮将重为G的物体匀速提高的距离为h，作用在绳子末端的拉力为F（不计绳重及摩擦）。求：（1）拉力移动的距离s=

；（2）拉力做功W1=

；（3）克服物体重力做功W2=

。知识链接nhFsGh2.小明家住在二楼，买了一批装修木料，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？3.再探动滑轮物理量G/Nh/mF/Ns/mW手对木材/JW手对机械/J123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？4.机械的三种功要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦做额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。提升重物G是目的，有利用价值，是有用功。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。5.一.三种功1.有用功（W有）：使用机械时，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。（克服机械自重及摩擦等做的功）3.总功（W总）：有用功与额外功的总和。

W总＝FS——（运用机械时动力F所做的功）4.三者关系：W总＝W有＋W额6.请你判断★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7.请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？8.人提砂子做功2、对桶做功3克服人自重做功人拉滑轮做功1、对砂子做功2、对桶做功3、对动滑轮做功人拉滑轮做功1、对砂子做功2、对口袋做功3、对动滑轮做功600J额外功：2520J额外功：180J额外功：90J总功：3120J总功：780J总功：690J砂子重100N人重400N桶重20N动滑轮重10N口袋重5N地面到三楼高6m

1、对砂子做功有用功：600J有用功：600J120J2400J有用功：你希望额外功多些还是少些呢？9.请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。用哪种方法好？19%87%77%10.1.机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。●理解：a:η常用百分数表示；

b:η小于100%；

c:η没有单位。

二.机械效率η2.计算公式：11.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？一些机械的机械效率：12.一些机械的机械效率：抽水机：60%－80%柴油机：28%－40%13.例：用一动滑轮把重400N的货物匀速提高2m，所用的拉力是250N。（1）求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。解：总功

W总=Fs=250N×4m=1000J

有用功W有=Gh=400N×2m=800J

额外功W额=W总-W有=1000J-800J=200J机械效率=80%14.例：用一动滑轮把重400N的货物匀速提高2m，所用的拉力是250N。（1）你还有求解此时机械效率的其它方法吗？（2）若不计摩擦、绳重。求动滑轮重。G动=100NF=(G物+G动)（3）若不计摩擦、绳重。当所提物重为500N时，求此时机械效率。

η=83.3%15.方法与规律小结：一般情况，W有=Gh、W总=FsW额=W总-W有或不计摩擦和绳重时，W额=G动hF=(G物+G动)16.知识小结一、机械的三种功：有用功——有利用价值的功。总功——动力对机械所做的功。额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。二、机械效率：1、定义：有用功与总功的比值。2、提高机械效率的两种方法：若不计摩擦时，在W有一定时，减小W额；在W额一定时，增加W有。17.请你判断：下面说法中是否正确？1．有用功越多，机械效率越高（）2．额外功越少，机械效率越高（）3．物体做功越慢，机械效率越低（）4．做总功越多，机械效率越低（）5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（）6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（）7．机械效率越高，越省力（）√√×××××18.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将200N的物体匀速提升2m，已知工人的拉力为80N。滑轮组的机械效率为

。83.3%如图所示，小明同学用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计绳重及滑轮间的摩擦。滑轮组的机械效率为

。91.67%19.（能力提升题）我校去年暑期进行楼内装修时三楼需要一定量的沙子，某同学设计了如图所示的提升装置（摩擦不计）。已知箱子和动滑轮的总重为100N，人重400N，绳子所能承受的最大拉力为450N。请问桶内最多能装多少牛顿沙子，此时的机械效率为多少？（1）最多能装700N重的沙子。（2）机械效率为87.5%。20.如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800Ｎ的物体沿水平地面匀速直线运动了2m，物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ，则滑轮组的机械效率为

。80%水平拉动21.作业：预习本节第二部分内容“机械效率总是一定的吗？”设计出实验报告

1、实验名称

2、实验目的

3、实验原理

4、实验器材

5、实验步骤（含实验数据记录表）22.第二课时实验：测滑轮组的机械效率23.作业：阅读本节第二部分内容“机械效率总是一定的吗？”设计出实验报告（写在大演草上）

1、实验名称

2、实验目的

3、实验原理

4、实验器材

5、实验步骤（含实验数据记录表）24.【实验目的】1．学习安装滑轮组。2．学习测滑轮组的机械效率。3．分析得出影响滑轮组机械效率的因素。【实验原理】25.讨论：为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。实验器材：26.使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？用弹簧测力计测钩码的重力27.你组装成的滑轮组！28.匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值

钩码上升的高度（h）

细绳自由端通过的距离（s）

29.实验步骤：照课本图9-30，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。30.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31.1、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？2、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？32.影响滑轮组机械效