1、12.3 机械效率 学习目标：1、通过实验和讨论知道有用功、额外功和总功的含义及三者之间的关系；2、理解机械效率的定义及其物理意义，会进行相关的计算；3、会测滑轮组的机械效率；4、知道提高机械效率的意义和主要方法。重点：理解机械效率的定义及其物理意义难点：会进行机械效率的相关计算知识点一：有用功和总功1、 探究实验：使用动滑轮是否省功（钩码提升高度为 1 米，弹簧测力计读数如课本 P85 图）(1)用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，由公式 计算拉力所做的功为 。(2)用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升的高度，由公式 计算拉力所做的功为 。这两次拉力所做的功一样吗？为什么？
2、(3)功的原理：使用任何机械都 。2、 有用功和总功（阅读课本 P86，回答下列问题.）(1)有用功是指 ，用符号 表示；(2)额外功是指 ，用符号 表示；(3)总功是指 ，用符号 表示；总功、有用功和额外功，它们之间的关系是 。知识点二：机械效率阅读课本 P86，回答下列问题 .1、_叫机械效率.用_表示,表达式是:_ 2、总功等于有用功和额外功之和，则 又可以表示为 。说明: 为一比值，没有单位（目前为止我们所学过的，唯一没有单位的物理量） ；在实际中，由于机械自重、摩擦等因素的存在，额外功 W 额外 是一定存在的，即 W 额外 0 ， 可见 W 有用 W 总 ，所以 100%=1，只有在
3、理想机械中，忽略机械自重、摩擦等因素时，这时 W 额外 = 0 ， = 100% 。机械效率表示有用功在总功中所占的比值，机械效率越大，做相同的有用功，需要的总功越少，机械能够更好地发挥效用。 的高低是机械性能好坏的重要标志之一。3.起重机的机械效率一般为_,抽水机的机械效率一般为_.4.提高机械效率的办法主要有哪些?源:gkstk.Com例题: 如图利用一个动滑轮把重为 400 N 的货物匀速提高 2 m，所用的拉力 F 是 250 N，求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。 知识点三：滑轮组的机械效率1、测滑轮组的机械效率（1）实验数据如下表，完成表格中的数据（2）同一滑轮组，改变绳子
4、的绕法再次试验，数据如上：1） 比较数据 1、2 可得出的结论是： ；2） 比较数据 1、3 可得出的结论是： ；3）比较数据 1、4 可得出的结论是： ；分析讨论:（1）在以上的两种方法中，提高相同的重物，滑轮组的机械效率相同吗？（2）影响滑轮组机械效率的因素有哪些？如何提高滑轮组的机械效率？（3）你能否求出动滑轮重？2、斜面的机械效率如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，已知小车重为 G,斜面高为 h,斜面长为 L,小车匀速上升时弹簧测力计的示数为 F.该实验中有用功是 W 有 = ，总功是 W 总 = 。额外功是克服摩擦所做的功。所以斜面的机械效率是 = = 。思考：（1）小车重力
5、和斜面高度一定，斜面越陡，小车对斜面的压力越 ，摩擦力越 ，额外功越 ，有用功一定，所以机械效率越 。（2）小车重力和斜面长度一定，斜面越陡，小车对斜面的压力越 ，摩擦力越 ，额外功越 ，但斜面越高，有用功越 ，所以机械效率越 。有用功 W 有用 =Gh总功 W 总 =Fs W 总 =Gh+G 动 h(不计绳重，摩擦）额外功 W 额外 =W 总 -W 有用 W 额外 =G 动 h(不计绳重，摩擦）机械效率 = =G/nF （n 为承担重物绳的股数）GhFs(不计绳重 ,摩擦)练一练：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，数据如下表： 表中有一个数据的记录是错误
6、的，错误的数据是_。 3 次实验中滑轮组的机械效率是_。 本次实验得到的结论是：_试验次数物重（N）绳子段数（n)h（ m）S（m）W 有（J ）W 总（J ） 1 5 3 0.2来源:gkstk.Com2 5 3 0.23 11 3 0.24 5 2 0.2（2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，小红的做法是为了控究 _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：_。得到的结论是： 。 （3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：物理量控制因素物重来源 :学优高考网G/N绳端拉力F/N
7、机械效率 /较小提升速度 10 4.2 79.4中等提升速度 10 4.2 79.4较大提升速度 10 4.2 79.4在小军的实验中，你得到的结论是_。课堂达标训练1、判断下列说法的对错:来源:gkstk.Com（1） 越小，说明机械效率越高 ( )（2）提高机械效率的主要方法是减小额外功。 ( )（3）只要科学技术达到一定的水平，机械效率可以提高到甚至超过 100% ( )2、甲、乙两台机械，甲的机械效率是 80%，乙的机械效率是 60%，则 ( )A使用甲机械做功省力 B使用乙机械做功省力C使用甲机械做的额外功少 D以上说法都不对3、下列关于机械效率的说法正确的是 （ ）A有用功越大，机
8、械的机械效率就越高 B总功越大，机械的机械效率就越低C越省力的机械，其效率越高 D有用功与总功的比值越大，机械效率就越高4、关于机械效率,下列说法中正确的是（ ）A做功越多机械效率越高 B、有用功与总功的比值越大，机械效率越小；C实际生产中使用机械比不使用机械做功的效率高；D使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，那么，机械的效率是 100%5、使用机械效率高的机械，一定（ ）来源:学优高考网A不省距离 B不省时间 C不省力 D不省功6、分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（ ）A杠杆最多 C滑轮组最多 B斜面最多 D一样多7、起重机在 20s 内把重物匀速提
9、到楼顶，起重机所做的总功是 4104J，额外功是实验次数 物重G/N 物体上升的高度 h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离 s/cm 1 6 3 2.5 92 6 5 2.5来源:gkstk.Com183 6 8 2.5 24甲 乙1.6104J，则起重机做的有用功是 J，机械效率是_，起重机的总功率是_W。8、用动滑轮将重 60N 的物体提高 1m，人对绳的拉力是 40N，则有用功是_J，总功是_J，额外功是_J，机械效率是_。9、利用一动滑轮把重 200N 的物体匀速提高 2m，若滑轮的效率为 80%，那么有用功是_J，总功是_J，动力是_N 。10、在某建筑工地上，工人用滑轮组
10、将重为 1200 N 的建筑材料从地面运到高 20 m 的楼上，手竖直向上的拉力是 500 N，在这个过程中，工人做了_来源:学优高考网 gkstk_J 的额外功，滑轮组的机械效率是_ 。11、右图中斜面高为 2 m，长为 10 m，将 100 N 重的物体沿着斜面由底端匀速拉到顶端，需要平行于斜面的力为 25 N，那么有用功_J, 总功为_ J，斜面效为_.12、如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重为 300N 的物体，物体在 10s 内竖直上升了 1m，人拉绳的力为 200N，不计绳重和摩擦，求：（1）人做的有用功是多少？额外功是多少？总功是多少？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）动滑轮重
11、多少？提高题13、某机械做了 8000J 的功，其中额外功与有用功之比为 1：3,那么该机械的有用功是_J，机械效率是_。14、一滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较（ ）A.总功不变,有用功增加 B.总功不变,额外功减小 C.有用功不变,总功减小 D.以上说法都不对 15、甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比，甲升降机（ ）A电动机做的总功较少 B电动机做的总功较多C提升重物做的有用功较少 D提升重物做的有用功较多16、建筑工人用自制的滑轮组把 600N 的重物缓慢提升 2m，如右图所示，绳自由端的拉力 F=250N。拉力做的功是_J，该滑轮组的机械效率等于 _，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重_N 。17、一台起重机将重 3600N 的货物提高 4m，如果额外功是 9600J，起重机做有用功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？18、斜面的长为 20m, 高度为 5m, 小明用手沿斜面方向用 180N 的力向上把重为 600N 的物体从斜面底端拉上斜面, 则(1)有用功是多少(2)总功是多少焦耳(3)额外功是多少焦耳(4)这个斜面的机械效率是多大？
