第11章第3节机械效率沪科版（2024）初中物理八年级全一册

第三节机械效率课堂导入同学们，你们上完一节课的效率高不高呢？是否全程都在认真听讲学习呢！现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率，其实呀，使用机械也要讲效率，那什么是机械效率呢？什么是有用功与额外功活动1思考探究：观察“活动1”，回答以下问题：（1）图中a、b两个情景中，力对哪些物体做了功？①用滑轮组拉起重物：拉力对重物、动滑轮、绳子以及克服各部分之间的摩擦力都做了功。②利用挖掘机挖掘、搬运泥土：挖掘机对泥土、挖斗以及克服各部件之间的摩擦力都做了功。（2）哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？（3）哪些功是我们不需要但又不得不做的功？①用滑轮组提升重物做的功是我们必须要做的功。②提升泥土所做的功是我们必须要做的功。①对动滑轮、绳子以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。②对挖斗以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。什么是有用功与额外功1有用功（W有用）：是我们需要的、有价值的功。2额外功（W额外）：对人们既无利用价值又不得不做的功。3总功（W总）：动力对机械所做的功。4总功等于有用功与额外功之和，即W总=W有用+W额外5由于存在额外功，即W额外＞0，因此，总功必定大于有用功。W总＞W有用什么是有用功与额外功活学活用：在下图中，不计绳重和摩擦，请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少。做功方式W有用W额外W总桶装，手提上楼600J400×6+20×6=2520J3120J桶装，动滑轮吊运600J10×6+20×6=180J780J袋装，动滑轮吊运600J10×6+5×6=90J690J结论：我们希望，额外功占总功少一点，有用功占总功多一点，这样，我们的效率就会更高一些！什么是机械效率学习效率工作效率发芽率成活率上述几个“效率”其实就是有用的量与总量的比值，表示事物某一方面的优劣。在使用机械做功时，有用功在总功中占的比例越大越好，有用功占的比例大，说明机械工作的效率高。什么是机械效率1．机械效率的定义：有用功与总功的比值，用η表示。2．公式：η＝×100%思考：任何机械效率总小于1，这是为什么？3：物理意义：表示对总功的利用率，反映机械性能好坏的指标。实验探究：测算滑轮组的机械效率实验探究：测算滑轮组的机械效率交流探讨，设计实验方案。滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？因为滑轮组的额外功不便直接测量，所以，用有用功和额外功之和求总功不方便。那么，还有其他简便的方法测算总功吗？需要测量哪些物理量？为了求出滑轮组的有用功和总功，进而测出滑轮组的机械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些器材？W有用=G桶h，要测量物重G和物体上升的高度h。滑轮组工作中的有用功怎样计算？需要测量哪些物理量？克服绳重、滑轮的摩擦、动滑轮的重力所做的功都是额外功；显然，这些额外功很难直接测量。有。测出绳端的拉力F和拉力移动的距离s，根据W总=Fs计算出总功。弹簧测力计和刻度尺。01020304实验探究：测算滑轮组的机械效率实验方案实验目的实验器材实验原理实验步骤算滑轮组的机械效率刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、细绳、滑轮若干η＝×100%①按图安装滑轮组，记下钩码重G、钩码和弹簧测力计的位置；②缓慢匀速拉动弹簧测力计读出弹簧测力计示数，用刻度尺测量钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，填入表中；③算出W有用、W总、η，填入表中；④改变钩码数量，重做两次实验，并将测量数据填入表中进行计算分析；实验探究：测算滑轮组的机械效率注意事项（1）钩码上升的高度h，可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出，

以钩码的下端为标准读数。F（2）拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出，要竖直向上匀速

拉动弹簧测力计，弹簧不要和外壳摩擦。（3）测量细绳自由端通过的距离s时，可事先在细绳自由端上

作一标记，再拉弹簧测力计，用滑轮组提升重物。用刻度

尺量出钩码上升的高度后，再量出细绳标记移动的距离，

就是细绳自由端通过的距离s。实验序号物重G/N弹簧测力计的示数F/N重物上升高度h/m绳子自由端移动的距离s/m动力对滑轮做功W总/J(W总=Fs)滑轮组对生物做功W有用/J(W有用=Gh)1

2

3

4

实验探究：测算滑轮组的机械效率η＝×100%分组实验机械效率η实验探究：测算滑轮组的机械效率实验结论同一个滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的。不同的滑轮组，提升的重物不同，机械效率也不同。这是因为在提升重物时，物体越重，所做的有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率越高。F实验探究：测算滑轮组的机械效率思维升华（1）还有什么因素会影响滑轮组的机械效率？为什么？动滑轮的重会影响滑轮组的机械效率，动滑轮越重，额外功在总功中所占的比例就越大，机械效率越低；滑轮自身部件的摩擦也会影响滑轮组的机械效率。（2）在以上实验中，还有其他方法测出绳子自由端移动的距离吗？有。数出承担重物的绳子股数n，则绳子自由端通过的距离s=nh，h为重物上升的高度。实验探究：测算滑轮组的机械效率思维升华（3）如果不测出物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s，

还能不能计算出滑轮组的机械效率？（4）若不计一切绳重与摩擦的情况下，则机械效率如何表示？能。因为s=nh，则机械效率

实验探究：测算滑轮组的机械效率提高机械效率的方法：现代社会是讲效率的社会,人们总希望以尽可能少的消耗,取得尽可能多的效益。在日常生活和工农业生产中,提高机械效率、更充分地发挥机械设备的作用有着重要的经济意义。提高机械效率的主要办法是从影响机械效率的因素出发,改进机械的结构,使其更合理、更轻巧，经常保养,定时润滑,使机械处于良好的运转状态。实验探究：测算滑轮组的机械效率提高机械效率的方法：例如，提高滑轮组机械效率的方法：同一滑轮组，增大提升物体的重

力多做有用功，是提高滑轮组机

械效率的主要方法。使转动轴保持良好润滑。减小动滑轮自身的重力。课堂总结一、什么是有用功与额外功1.有用功W有：是我们需要的、有价值的功。2.额外功W额：对人们既无利用价值又不得不做的功。3.总