资源简介

11.5机械效率
学习目标：
知道有用功、额外功、总功，理解机械效率，会计算机械效率。
一、自主学习
再探动滑轮：
自学P21同学相互讨论：
徒手提高物体对 做功。
用动滑轮提高物体对 和 做功。由此活动可知：
1.__________________________________叫有用功;
_____________________________________叫额外功;
_____________________________________叫总功.
2. 用动滑轮提高物体，克服_________的重力做得功是有用功，克服__________的重力做得功是额外功。在做功的时候，我们总希望______功在总功中占的比例高些。
3.______________________________叫机械效率。用_______表示总功，_______表示有用功，________表示机械效率。计算机械效率的表达式是:__________________。
4.起重机的机械效率一般为_____________，滑轮组的机械效率一般为______________，使用任何机械的机械效率总是 1。
二、交流合作
1：分小组交流自学情况，然后分组抽问答案，教师纠正个别错误。
2：教师抽问刚才学习中存在的问题并由其他组的学生或教师解答。
3：由教师引导分析强调：
（一）
1、有用功：对人们有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总
斜面：W有用= Gh
2、额外功：并非我们需要但又不得不做的功
公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
斜面：W额=f L
3、总功：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η
（二）生活中我们总希望有用功在总功中占的比例多些，额外功在总功中占的比例少些，物理中有用功在总功中占的比例就用机械效率来表示有用功在总功中占的比例。即：有用功跟总功的比值叫机械效率。
用W总表示总功，W有用表示有用功，用η表示机械效率，那么
机械效率：
① 定义：有用功跟总功的比值。
② 公式：
③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
（三）师生完成例题：
用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高；从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离S；若 实验数值G＝5N，h＝0.5m，F＝3N，s＝1m，则：
弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：
W动＝Fs＝____N×_____m＝_________J，
提高重物，动滑轮克服阻力做的功：
W阻＝Gh＝_______N×________m＝___________J
三：当堂练习
1．用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m。则此过程中，有用功为___________J，拉力做功的总功为_____________J，滑轮组的机械效率为_________________。
2．用如图所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是（ ）
A．总功是50J，有用功是80J
B．有用功是50J，额外功是20J
C．总功是100J，有用功是80J
D．总功是80J，机械效率是62.5%
3．要提高某机械的机械效率，应该（ ）
A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比
C．减小总功 D．减小外力
4．利用如图所示的装置，用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：
（1）物体和动滑轮的重各是多少？
（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大可提高到多少？
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