1、机械效率,知 识 回 顾,2、功的计算式是什么？,3、你如何理解功的原理？,1、什么是功？,提出问题,你会选哪种方法呢？,?,想想议议,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服自身重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对口袋做功,对滑轮做功,一、有用功和额外功,1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功,2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所 需要但又不得不做的功,3.总 功（W总）：动力所做的所有功,即有用功与额外功的总和,W总 = W有 + W额,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?,提水所做的功是有用功;提水桶所做的
2、功是额外功。,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?,提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。,想一想；议一议：,对砂子做功,对空桶做功,对动滑轮做功,议一议：,对砂子做功,对口袋做功,对动滑轮做功,另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？,动滑轮提水桶提沙子,动滑轮提口袋提沙子,理解机械的三种功,要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时，你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做，是额外功。,提升物体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
3、轮做功，动力所做的是总功,如：用竖直方向上 的滑轮提升物体G,无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。,（1）举高重物时：,W有用=G物h,W有=f摩擦S物,（2）在粗糙水平面上移动物体时：,有用功,并非人们需要但又不得不做的功,（1）克服机械自重做功：,W额外=G动滑轮h,使用动滑轮或滑轮组时：,（2）克服机械间的摩擦做功：,使用斜面时：,W额外=f摩擦L,额外功,动力对机械所做的功.有用功和额外功的和等于总功。,W总=W有用+ W额外,公式（1） ：,公式（2） ：,W总=F动力S动力,作用在机械上的动力,动力作用点移动的距离,总功,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少
4、？,1,2,3,1,2,3,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,对口袋做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,(W有),(W额),(W有),(W有),(W额),(W额),120J,2400J,120J,60J,30J,60J,W有1 = G沙 h,三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？,方法2：,方法3：,W额1 =（G桶 + G人）h,W总1 =（W有1 + W额1）,方法1：,= 100N6m,= 600J,= (20N+400N)6m,= 2520J,= 3120J,
5、W有2 = G沙 h = 600J,W额2 =（G桶 + G轮）h,W总2 =（W有2 + W额2）,= (20N+10N)6m,= 180J,= 780J,W有3 = G沙 h = 600J,W额3 =（G袋 + G轮）h,W总3 =（W有3 + W额3）,= (5N+10N)6m,= 90J,= 690J,算一算：,1,2,3,1,2,3,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,对口袋做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19%,77%,87%,请算出刚才的三种办法中有用功在总
6、功中占的百分比。,二、机械效率,（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位.,1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（）,（2）机械效率总小于1 .,（因为有用功总小于总功）,2. 公式：,3. 特点：,三种提沙方法中的机械效率分别为多少？,W有1 = G沙 h,方法2：,方法3：,W额1 =（G桶 + G人）h,W总1 =（W有1 + W额1）,方法1：,= 100N6m,= 600J,= (20N+400N)6m,= 2520J,= 3120J,W有2 = G沙 h = 600J,W额2 =（G桶 + G轮）h,W总2 =（W有2 + W额2）,= (20N+10N)6m,= 180J,=
7、 780J,W有3 = G沙 h = 600J,W额3 =（G袋 + G轮）h,W总3 =（W有3 + W额3）,= (5N+10N)6m,= 90J,= 690J,再算算：,有用功相同，额外功越少机械效率越高,起重机的机械效率是60%,它表示什么意思？,1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60% 2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40,4.机械效率的意义,注：1.有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。,2.机械效率与 是否省力、功率大小、 提升高度、 绳子的绕法、做功的多少无关。,5、机械效率公式：,提升,移动,例1.用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到 高2m
8、，所用拉力是250N，求有用功、额外功. 总功和动滑轮的机械效率各是多少？,分析：使用动滑轮省了力，却费了距离，货物提高 2m，绳子的自由端拉力通过的距离为4 m，,已知：G=400N h=2m S=4m F=250N,求： W有 W额 W总 ,W额= W总 W有 =1000J800J=200J,例题,例2. 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？,解：,已知：G=200N h=9m S=18m F=120N,请你判断：1.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
9、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（ ）,练习,2.一台起重机将重600N的货物提高4m.如果额外功是 9600J，起重机的有用功是多少？总功是多少？ 机械效率是多少？,练习,已知：G=-N h=-m W额 =-J,求： W有 W总 ,解：,W总= W额+W有 =,=,1 如图所示，建筑工地上，工人用一个动滑轮将重720N的重物匀速提升5m，工人所用拉力为450N，求： （1）工人做的总功 （2）该动滑轮的机械效率 （）不考虑摩擦，求动滑轮的重 （）提升的物体
10、重为， 该动滑轮的机械效率为多少？,课堂训练,2如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120.则滑轮组的机械效率为 _ ；,3.用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为甲、乙。则F甲_F乙 、甲_乙（选填“”、“”或“”）,三、探究 斜面的机械效率,1、提出猜想：,斜面的机械效率可能和 有关。,2、参考器材：,长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺,3、探究过程：,组装器材,进行实验,斜面的倾斜程度,分析数据，得到结论,实验装置：,F,S,h,实验过程：,测量小木块的重量
11、，记录数据；,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,注意事项：,要匀速拉动物体。,拉力要与斜面平行。,及时记录数据。,4、记录表格：,结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。,理论推导:,与斜面的光滑程度有关,影响斜面机械效率的因素有两点,小结：,1、有用功、额外功、总功,2、机械效率,3、斜面的机械效率与坡度有关,测滑轮组的机械效率,实验原理：,所测物理量：,物重G、拉力F、重物上升的距离h、 弹簧测力计移动的距离S,测量仪器：,弹簧测力计、刻度尺,实验步骤：,1、按图组装滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位
12、置 2、匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码G升高，读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出钩码上升的距离h和弹簧测力计移动的距离s,在此实验中操作的关键：,1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计,2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数,对于如图所示的滑轮组，如果没 有刻度尺，能否测出该滑轮组的 机械效率？,帮帮忙,探究动滑轮的机械效率,一、影响动滑轮的机械效率的因素,减轻动滑轮自重,减小滑轮转轴间的摩擦力,增加提升的物重。,减轻绳重,二、如何提高动滑轮的机械效率,1、动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重,2、提升的物体重力,滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。,例题 某实验小组在测滑轮
13、组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，装置如图所示,（1）通过表中数据可分析出实验1是用 图做的实验，实验2是用 图做的实验。,甲,乙,（3）比较实验1和实验3可得出结论：使用同一滑轮组， ，可以提高滑轮组的机械效率。,（2）通过实验1和实验2的数据分析得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 。,增加物体的重,越低,练1. 在“测滑轮组机械效率”的实验中，装置如图所示,（1）某同学正确测得钩码上升高度为0.2m，钩码重1.5N，其他被测和计算的数据如下表,上表中肯定错误的数据是 和 。,0.4m,0.24J,（2）若上述装置提起重1.5N的钩码，机械效率为1，提起重3N得钩码，机构效率为2，则1 2。,（3）若实验过程中没有刻度尺，也能测出机械效率，请你写出的计算表达式,练2. 用滑轮或滑轮组提起同一重物（如图所示），其中效率最高的是（ ）,A,B,C,D,B,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、公式讨论：,
