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(共37张PPT)
第十章 机械与人
第五节 机械效率
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
功的原理
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
2 0.1 0.2 1.1 0.2 0.22
1.5 0.1 0.15 0.9 0.2 0.18
结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。
功的原理
思考：使用这些机械省功吗？
推论：使用任何机械都不省功
1、有用功（W有）：对人们有用的功。
2 、额外功（W额）：人们不需要但又不得不做的功。
3 、总功（W总）：运用机械时动力F所做的功
4 、三者关系： W总＝ W有＋ W额
一、机械的三种功
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
总功
（W总）
有用功
（W有）
直接对物体所做的功（工作目的）
利用机械所做的功（实际付出）
额外功
(W额）
由于机械自重、摩擦影响，不得不做的功
+
=
三种功
一、机械的三种功
要提升G，同时必须将本滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。
提升重物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对滑轮做功，是总功
请你判断
★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总
功是 ；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是 ，
额外功是 ，总功是 。
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
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
2 0.1 0.2 1.1 0.2 0.22
1.5 0.1 0.15 0.9 0.2 0.18
功的原理
分析数据：哪组动滑轮提升物体的效率更高？
二、机械效率
1、有用功跟总功的比值叫机械效率
2、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
看看刚才的数据，思考机械效率会大于１吗？为什么？
公式：
●理解：a:η常用百分数表示；
b: η没有单位。
使用任何机械都不会省功
例、用一动滑轮，将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此滑轮的机械效率是多少？
已知：G=200N、h=2m、F=120N、s=2h=4m
求：η
解：W有=Gh=200N×2m=400Ｊ
W总=Fs=120N×4m=480Ｊ
η=
W总
W有
×100%
=
400Ｊ
480Ｊ
×100%
≈83.3%
答：滑轮组的机械效率约为83.3%
12
一、机械的三种功：
有用功 ：对人们有用的功。
额外功 ：人们不需要但又不得不做的功
总 功 ：有用功与额外功的总和
二、机械效率：
1.定义：有用功与总功的比值。
×100%
W有
W总
h
=
课堂小结
机械效率总是一定的吗？
提出问题：同一个机械它的机械效率是否是一定的？机械效率受哪些因素影响？
例1、用一动滑轮自重40N，不计绳重和摩擦，将200N的物体匀速提升2m高，此滑轮的机械效率是多少？
例2、用一动滑轮自重40N，不计绳重和摩擦，将360N的物体匀速提升2m高，此滑轮的机械效率是多少？
例3、用一动滑轮自重20N，不计绳重和摩擦，将200N的物体匀速提升2m高，此滑轮的机械效率是多少？
例4、用一动滑轮自重40N，考虑绳中和摩擦，将200N的物体匀速提升2m高，此滑轮的机械效率相对例1是如何变化？
对比例1、2、3，分析如何提高滑轮组机械效率
三、如何提高滑轮组机械效率？
1、增加物重
2、减小机械间的摩擦力。
3、减小机械自重。
起重机的机械
效率是60%
它表示什么意思
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功．
一些机械的机械效率：
离心式水泵60%－80%
柴油机28%－37%
汽油机 22%－27%
一些机械的机械效率
喷气发动机 50%－60%
请你判断
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（ ）
√
√
×
×
×
×
×
课堂训练
第二课时
A、以较快的速度匀速提升重物；
B、以较慢的速度匀速提升重物；
C、增加承担物重的绳子股数；
D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在
转动过程中的摩擦；
1、为了提高滑轮组的机械效率，以下 正确的是：（ ）
D
2、关于机械效率，下说法正确的是：（ ）
A、机械效率总小于1；
B、单位时间里做功越多的机械，
机械效率越高；
C、做功越多的机械，机械效率越高；
D、省力越多的机械，机械效率越高。
A
3、利用定滑轮、动滑轮和滑轮组，分别匀速提升同一重物，在不计绳重和摩擦的情况下机械效率最高的是 （ ）
A、定滑轮
B、动滑轮
C、滑轮组
D、都一样
A
4．用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高5 m，如果不计摩擦，则(　　)
A．所做的总功相等　　　
B．所做的有用功相等
C．所做额外功相等
D．两次机械效率相等
5．下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(　　)
A．做功多的机器机械效率一定高
B．功率小的机器做功慢
C．机械效率高的机器功率一定大
D．功率大的机器做功时间一定短
C
B
6．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N的物体匀速提升，所用的拉力为50 N，不计绳重及摩擦。求：
(1)滑轮组的机械效率；
(2)动滑轮的重；
(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大，机械效率多大。
7、用如图所示的滑轮组提升900N的重物，已知滑轮组的机械效率为80%，绳端拉力F为多大才能提起重物？
已知：G=900N、η=80%
求：F=？
解：η=
W总
W有
×100%
Gh
Fs
又因为S=nh
所以有F=
G
3η
=375N
×100%
=
答：绳端拉力为375N才能提起重物。
=
900N
3×80%
8．小明用如图所示的滑轮组将重为600 N的物体匀速提升了一段距离，此过程中滑轮组机械效率为80%，不考虑绳重及摩擦，则绳端的拉力是________N，动滑轮的重力是________N。
250
150
9．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4 s内将重为1500 N的物体沿水平方向匀速移动2 m的过程中，所用的拉力大小为375 N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍，在此过程中下列说法正确的是(　　)
A．绳子自由端沿水平方向移动了6 m
B．物体受到的拉力为750 N
C．拉力F的功率为750 W
D．滑轮组的机械效率为80%
D
斜面的效率：
理想：
W有用 = Gh
W总 = FL
=
例：一个光滑斜面，G=200N，h=2m，s=5m，求多大的拉力可以拉着物体沿斜面匀速运动？
10．将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示)，斜面长1.2 m，高0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.3 N(物体大小可忽略)。则下列说法正确的是(　　)
A．沿斜面向上的拉力0.3 N
B．有用功0.36 J，机械效率20%
C．有用功1.8 J，机械效率20%
D．总功2.16 J，机械效率83.3%
D
第三课时
四、测滑轮组的机械效率：
F
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上，缓慢拉动测力计。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1 2 0.1 0.9 0.3
2 4 0.1 1.6 0.3
3
F
实验1
保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
结论：
动滑轮重一定,提升物重越大，机械效率越高。
74.1%
83.3%
0.2
0.27
0.4
0.48
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1 2 0.1 1 0.3
2 2 0.1 0.8 0.4
2.条件：物重一定
实验2
保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
结论：
物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
F
F
0.2
0.3
66.7％
0.2
0.32
62.5％
实验结论：
任何一个机械的机械效率都不是固定的，应该提高机械的机械效率。
探究：斜面的机械效率与斜面的 　　　倾角的关系
斜面的倾角可调节
探究：斜面的机械效率与斜面的倾角的关系

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