公開課完整《機械效率》

機械效率1.用如右圖所示的動滑輪將重為G的物體勻速提高的距離為h，作用在繩子末端的拉力為F（不計繩重及摩擦）。求：（1）拉力移動的距離s=

；（2）拉力做功W1=

；（3）克服物體重力做功W2=

。知識鏈接nhFsGh2.小明家住在二樓，買了一批裝修木料，可以直接用手拉到二樓，也可以使用動滑輪，使用動滑輪的作用為了

。省力思考：用手直接對木料做功與手對機械做功相等嗎？3.再探動滑輪物理量G/Nh/mF/Ns/mW手對木材/JW手對機械/J123用手直接對木料做功與手對機械做功相等嗎？議一議：為什么使用動滑輪后手要多做功？4.機械的三種功要提升G，同時必須將動滑輪也提升。這時要克服滑輪重力和摩擦做額外做功，否則你不能完成任務。本功無利用價值而又不得不做，是額外功。提升重物G是目的，有利用價值，是有用功。要實現(xiàn)目的，完成有用功，必須施加動力F對滑輪做功，是總功。5.一.三種功1.有用功（W有）：使用機械時，對人們有用的功。

W有＝Gh——提升物體2.額外功（W額）：人們不需要但又不得不做的功。（克服機械自重及摩擦等做的功）3.總功（W總）：有用功與額外功的總和。

W總＝FS——（運用機械時動力F所做的功）4.三者關系：W總＝W有＋W額6.請你判斷★用水桶從井中提水時，所做的有用功是

，額外功是

，總功是

；如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是

，額外功是

，總功是

。

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.請計算出有用功、額外功和總功分別是多少？8.人提砂子做功2、對桶做功3克服人自重做功人拉滑輪做功1、對砂子做功2、對桶做功3、對動滑輪做功人拉滑輪做功1、對砂子做功2、對口袋做功3、對動滑輪做功600J額外功：2520J額外功：180J額外功：90J總功：3120J總功：780J總功：690J砂子重100N人重400N桶重20N動滑輪重10N口袋重5N地面到三樓高6m

1、對砂子做功有用功：600J有用功：600J120J2400J有用功：你希望額外功多些還是少些呢？9.請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。用哪種方法好？19%87%77%10.1.機械效率：有用功與總功的比值叫做機械效率?！窭斫猓篴:η常用百分數(shù)表示；

b:η小于100%；

c:η沒有單位。

二.機械效率η2.計算公式：11.使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是60%，也可以說有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功。起重機的機械效率是60%，它表示什么意思？一些機械的機械效率：12.一些機械的機械效率：抽水機：60%－80%柴油機：28%－40%13.例：用一動滑輪把重400N的貨物勻速提高2m，所用的拉力是250N。（1）求總功、有用功、額外功和動滑輪的機械效率。解：總功

W總=Fs=250N×4m=1000J

有用功W有=Gh=400N×2m=800J

額外功W額=W總-W有=1000J-800J=200J機械效率=80%14.例：用一動滑輪把重400N的貨物勻速提高2m，所用的拉力是250N。（1）你還有求解此時機械效率的其它方法嗎？（2）若不計摩擦、繩重。求動滑輪重。G動=100NF=(G物+G動)（3）若不計摩擦、繩重。當所提物重為500N時，求此時機械效率。

η=83.3%15.方法與規(guī)律小結：一般情況，W有=Gh、W總=FsW額=W總-W有或不計摩擦和繩重時，W額=G動hF=(G物+G動)16.知識小結一、機械的三種功：有用功——有利用價值的功。總功——動力對機械所做的功。額外功——對人們無利用價值而又不得不做的功。二、機械效率：1、定義：有用功與總功的比值。2、提高機械效率的兩種方法：若不計摩擦時，在W有一定時，減小W額；在W額一定時，增加W有。17.請你判斷：下面說法中是否正確？1．有用功越多，機械效率越高（）2．額外功越少，機械效率越高（）3．物體做功越慢，機械效率越低（）4．做總功越多，機械效率越低（）5．做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高（）6．做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高（）7．機械效率越高，越省力（）√√×××××18.工人用如圖所示的滑輪組提升重物，在10s內(nèi)將200N的物體勻速提升2m，已知工人的拉力為80N。滑輪組的機械效率為

。83.3%如圖所示，小明同學用滑輪組提升重為220N的泥桶，動滑輪重為20N，不計繩重及滑輪間的摩擦?；喗M的機械效率為

。91.67%19.（能力提升題）我校去年暑期進行樓內(nèi)裝修時三樓需要一定量的沙子，某同學設計了如圖所示的提升裝置（摩擦不計）。已知箱子和動滑輪的總重為100N，人重400N，繩子所能承受的最大拉力為450N。請問桶內(nèi)最多能裝多少牛頓沙子，此時的機械效率為多少？（1）最多能裝700N重的沙子。（2）機械效率為87.5%。20.如圖所示，在50N的水平拉力F作用下，重800Ｎ的物體沿水平地面勻速直線運動了2m，物體與地面間滑動摩擦力為120Ｎ，則滑輪組的機械效率為

。80%水平拉動21.作業(yè)：預習本節(jié)第二部分內(nèi)容“機械效率總是一定的嗎？”設計出實驗報告

1、實驗名稱

2、實驗目的

3、實驗原理

4、實驗器材

5、實驗步驟（含實驗數(shù)據(jù)記錄表）22.第二課時實驗：測滑輪組的機械效率23.作業(yè)：閱讀本節(jié)第二部分內(nèi)容“機械效率總是一定的嗎？”設計出實驗報告（寫在大演草上）

1、實驗名稱

2、實驗目的

3、實驗原理

4、實驗器材

5、實驗步驟（含實驗數(shù)據(jù)記錄表）24.【實驗目的】1．學習安裝滑輪組。2．學習測滑輪組的機械效率。3．分析得出影響滑輪組機械效率的因素?！緦嶒炘怼?5.討論：為得出滑輪組的機械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測出哪些物理量？每個量怎樣測量？刻度尺、鉤碼、彈簧秤、滑輪組兩個、鐵架臺、長約2m的細繩。實驗器材：26.使用彈簧測力計時首先要做的是什么呢？用彈簧測力計測鉤碼的重力27.你組裝成的滑輪組！28.勻速拉動彈簧秤使鉤碼升高到某一位置處，從彈簧秤讀出拉力F的數(shù)值

鉤碼上升的高度（h）

細繩自由端通過的距離（s）

29.實驗步驟：照課本圖9-30，把滑輪組和刻度尺安裝好，測出鉤碼G的值，并記錄表中。勻速豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼G上升，讀出彈簧測力計所示拉力F的值，從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測力計移動的距離S，記錄數(shù)據(jù)在表格中。分別算出有用功和總功、機械效率。記錄結果。再安裝另外的滑輪組，再重復上面的實驗。30.物重G/N高度h/m有用功W有/J拉力F/N距離S/m總功W總/J機械效率31.1、比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機械效率的因素是什么？32.影響滑輪組機械效