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4.机械效率
第1课时 认识机械效率
教科版·八年级物理下册
复习导入
温故而知新
1.做功的两个要素：
（作用在物体上的力）
F
（物体在力的方向上移动的距离）
s
2.功和功率的计算公式：
W = Fs
讨论
　 通过一动滑轮用60N的拉力提起重为100N的重物，使重物提高2m。
（1）拉力做多少功？
（2）如用手直接提起做功多少？
S=2h=2×2m=4m
W用机械=F·S=60N×4m=240J
W手=G·h=100N×2m=200J
思考：如为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢？
你知道生活中的“率”一词吗？
种子的发芽率
树苗的成活率
油烟净化率
工作效率
“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣。
推进新课
有用功和额外功
小明和小聪要把重100N的沙子运上三楼。图中画了三种办法，哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？
观察 做功的不同办法
人提沙子做功
1.对砂子做功
2.对桶做功
3.克服自重做功
人拉滑轮做功
1.对砂子做功
2.对桶做功
3.对动滑轮做功
人拉滑轮做功
1.对砂子做功
2.对口袋做功
3.对动滑轮做功
有用功 W有用：为了达到某一目的必须做的功.
额外功 W额外：为了达到某一目的的过程中，并非我们需要但又不得不做的功.
总功 W总：有用功与额外功的总和.
W总= W有用+W额外
你希望额外功多些还是少些呢？
例如：滑轮
要达到目的，完成有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。
提升重物是目的，是有用功。
本身无利用价值而又不得不做，是额外功。
请同学们完成下表的空白部分：
做功方式 有用功 额外功 总功
桶装，手提上楼 100N×6m (400+20)N×6m
桶装，动滑轮吊运 100N×6m ×(20+10)N×12m
袋装，动滑轮吊运 100N×6m ×(5+10)N×12m
3120J
780J
690J
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__ 。
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
克服
请你判断
机械效率
物理学中把有用功根总功的比值叫做机械效率。
机械效率越高，说明有用功所占的比例越大。
机械效率的符号是η，常用百分数表示。
分析公式：
W额外＞0，W总＞W有用，所以η＜1
W额外＝0，W总＝W有用，所以η＝1
理想状态，忽略机械自重和摩擦
观察 做功的不同办法
在上图的三种不同做功方式中，我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面我们来算算三种不同方式的机械效率。
19.2%
76.9%
88.2%
例题 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的效率是多少？g取10N/kg。
解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等
起重机提升重物所做的功是有用功
起重机的电动机所做的功是总功
因此，起重机的机械效率
一些机械的机械效率
在生产中，人们利用多种方式提高机械效率，但都不能使其达到100%，皮带传动的机械效率是94%~98%。
一些机械的机械效率
起重机：40%－50%
抽水机：60%－80%
如何提高机械效率 ？
▲改进机械的结构，减小机械自重
▲ 减小机械间的摩擦力。
　　例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
例如：加强机械运动部位的润滑.
随堂练习
1.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（ ）
√
√
×
×
×
×
×
2.关于机械效率的说法中正确的是 （ ）
A.越省力的机械，效率越高
B.做有用功越多的机械，效率越高
C.做相同的功，额外功的值越小，效率越高
D.做功越快的机械，效率越高
C
3.甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的水桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学所做有用功、额外功的说法正确的是（ ）
A.甲提水桶做的功是有用功
B.乙提水桶做的功是有用功
C.甲提水桶对桶做的功是额外功
D.乙提水桶对桶做的功是额外功
C
4.用500N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8m,可将滑轮组悬挂的重为1500N的物体匀速提高2m，则额外功占总功的百分比是（ ）
A.25% B.75% C.15% D.85%
A
5.用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速向上提起3m，拉力为150N.这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？
解：机械效率η= = ≈66.7%.
拉力的功率P= = =180W.
课后作业
完成练习册本课时的习题.

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